Vi khuẩn biến đồng thành kháng sinh
Đồng với số lượng nhỏ là một dinh dưỡng thiết yếu cho các cơ thể sống nhưng cũng có thể trở nên độc hại. Các tế bào miễn dịch của người thường sử dụng đồng để chống lại các mầm bệnh xâm nhập. Một số vi sinh vật, ngược lại, đã tiến hóa theo những cách có thể tận dụng đồng và tích hợp nó vào trong các phân tử sinh học, như một cách để hấp thụ đồng làm dưỡng chất hoặc trung hòa các ảnh hưởng độc hại của nó.
Một trong những vi sinh vật đó là vi khuẩn sống trong đất Pseudomonas aeruginosa, vốn có thể là nguyên nhân dẫn đến các lây nhiễm trong bệnh viện. Một nghiên cứu mới từ các nhà nghiên cứu ở trường đại học North Carolina Chapel Hill và UC Davis, xuất bản trên Science, cho thấy cách P. aeruginosa dùng đồng để tạo ra một kháng sinh gọi là fluopsin C 1.
“Phát hiện này giúp chúng tôi hiểu hơn về cách vi khuẩn mang mầm bệnh này ngăn đồng và cạnh tranh với toàn bộ vi sinh vật tự nhiên của chúng ta trong suốt quá trình lây nhiễm và sẽ định hướng việc khám phá ra những cách điều trị mới”, Bo Li, phó giáo sư Hóa học tại UNC và tác giả chính của nghiên cứu, nói.
Vào năm 1970, người ta phát hiện ra fluopsin C, một kháng sinh phổ rộng có thể xử lý một diện rộng các vi khuẩn và nấm, bao gồm cả các chủng kháng nhiều loại thuốc khác.
Cộng hưởng thuận từ điện tử
Nhóm nghiên cứu của Li tại UNC đã theo đuổi theo việc hấp thụ đồng bằng việc nuôi cấy P. aeruginosa và chứng tỏ các nguyên tố đồng được tích hợp vào fluopsin C.
Họ làm việc với Lizhi Tao, một nghiên cứu sinh hậu tiến sĩ trong phòng thí nghiệm của giáo sư David Britt tại Khoa Hóa UC Davis, sử dụng cộng hưởng thuận từ điện tử (EPR) để nghiên cứu về con đường tổng hợp. Họ phát hiện ra hai phân tử nhỏ chứa sulfur kết hợp với mỗi nguyên tử đồng trong một hỗn hợp đồng phân cis và trans.
Nghiên cứu chứng tỏ cách Fluopsin C có thể được tổng hợp bằng một quá trình xử lý enzym thay vì sử dụng các hóa chất nguy hiểm. Việc tái sử dụng đồng với mục tiêu khác – thành kháng sinh trong cách này là một phản hồi khác biệt từ các quá trình diễn ra trong phần lớn sinh vật, vốn dùng để cô lập hoặc trích xuất kim loại này khỏi tế bào, Li nói.
EPR là một hình thức quang phổ cộng hưởng từ, vốn phù hợp với việc nghiên cứu về các kim loại trong các phân tử hữu cơ. Phòng thí nghiệm của Britt tại UC Davis điều hành Trung tâm CalEPR, với bảy thiết thị EPR, một cơ sở nghiên cứu lớn nhất trong lĩnh vực này ở vùng duyên hải miền tây.
Thanh Phương tổng hợp
Nguồn: https://phys.org/news/2021-11-bacteria-copper-antibiotic.html
https://www.ucdavis.edu/blog/how-bacteria-makes-copper-antibiotic
——————
1. https://phys.org/news/2021-11-bacteria-copper-antibiotic.html
