{"id":11692873,"date":"2016-09-10T16:31:50","date_gmt":"2016-09-10T14:31:50","guid":{"rendered":"https:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/2016\/09\/10\/mega-plate"},"modified":"2016-09-10T16:31:50","modified_gmt":"2016-09-10T14:31:50","slug":"mega-plate","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/?p=11692873","title":{"rendered":"\u00cdgy jelenik meg az antibiotikum-rezisztencia"},"content":{"rendered":"<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/m.blog.hu\/cr\/criticalbiomass\/post-image\/2016\/09\/mega-plate_exp.png\" alt=\"mega-plate_exp.png\" class=\"imgnotext\" \/><\/p>\n<p>K\u00f6zhelyes, de ismeretterjeszt\u0151k \u00e9s oktat\u00f3k sz\u00e1m\u00e1ra ma is aranyszab\u00e1ly, hogy egy j\u00f3 k\u00e9p, vagy hat\u00e1sos vide\u00f3 n\u00e9ha t\u00f6bbet \u00e9r sz\u00e1z sz\u00f3n\u00e1l. A\u00a0<em>Science<\/em>-ben most megjelent \u00fan. <a href=\"http:\/\/science.sciencemag.org\/content\/353\/6304\/1147.full\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">MEGA-plate k\u00eds\u00e9rlet<\/a>, ahol l\u00e9nyeg\u00e9ben egy hatalmas Petri-cs\u00e9sz\u00e9n \u00e9l\u0151ben figyelik, hogy mik\u00e9nt alakul ki az antibiotikum rezisztencia eredetileg nem rezisztens bakt\u00e9riumokban, pont egy ilyen vide\u00f3t ad mindenki kez\u00e9be, mert enn\u00e9l szeml\u00e9letesebben t\u00e9nyleg nem nagyon lehet ezt m\u00e1r csin\u00e1lni.\u00a0(A r\u00e1\u00e9r\u0151sebbeknek \u00e9rdemes <a href=\"http:\/\/www.theatlantic.com\/science\/archive\/2016\/09\/stunning-videos-of-evolution-in-action\/499136\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">a <em>The Atlantic<\/em> cikket<\/a> elolvasni, ahol a k\u00eds\u00e9rlet h\u00e1tt\u00e9rsztorij\u00e1r\u00f3l, a berendez\u00e9s \u00f6ssze\u00e1ll\u00edt\u00e1s\u00e1r\u00f3l is b\u0151vebben \u00edrnak.)\u00a0<\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p>A &#8222;hatalmas Petri cs\u00e9sze&#8221; ez esetben egy 120&#215;60 cm-es k\u00e1d, aminek a sz\u00e9leire antibiotikum-mentes t\u00e1ptalajt \u00f6ntenek, majd befele haladva fokozatosan elkezd n\u00f6vekedni az antibiotikum (az al\u00e1bbi vide\u00f3n <a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Ciprofloxacin\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">ciprofloxacin<\/a>) koncentr\u00e1ci\u00f3, k\u00f6z\u00e9pen el\u00e9rve annak az ezerszeres\u00e9t, amit \u00edgy-\u00fagy egy baci m\u00e9g toler\u00e1lna. Egy kiindul\u00e1sk\u00e9nt haszn\u00e1lt\u00a0<em>E. coli<\/em> bakt\u00e9riumnak annyi es\u00e9lye sem lenne itt, a k\u00e1d k\u00f6zep\u00e9n, mint h\u00f3pih\u00e9nek a tokamak reaktorban. Az eg\u00e9sz k\u00e1d tetej\u00e9t l\u00e1gyagarral bor\u00edtj\u00e1k (ami seg\u00edti a bakt\u00e9riumok mozg\u00e1s\u00e1t), majd a k\u00e9t sz\u00e9l\u00e9t beoltj\u00e1k antibiotikum\u00a0\u00e9rz\u00e9keny bakt\u00e9riumokkal. \u00c9s v\u00e1rnak.\u00a0<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\"><iframe loading=\"lazy\" width=\"600\" height=\"485\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/I6Pl9Lg_m-4\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"\"><\/iframe><\/p>\n<p>Az elej\u00e9n, az antibiotikumot nem tartalmaz\u00f3 r\u00e9szekben gyorsan elszaporodnak a bakt\u00e9riumok, de amikor a koncentr\u00e1ltabb r\u00e9szekhez \u00e9llnek, le\u00e1ll a n\u00f6veked\u00e9s. Azt\u00e1n el\u0151bb-ut\u00f3bb megjelenik egy-k\u00e9t egyed, aki k\u00e9pes az alacsony antibiotikum koncentr\u00e1ci\u00f3t m\u00e1r eg\u00e9sz j\u00f3l toler\u00e1lni, \u00e9s folytat\u00f3dik a n\u00f6veked\u00e9s (ha t\u00f6bb ilyen &#8211; feltehet\u0151leg k\u00fcl\u00f6n mut\u00e1ci\u00f3 miatt megjelen\u0151 &#8211; bakt\u00e9rium\u00a0is megjelenik, azok klon\u00e1lis lesz\u00e1rmazottai\u00a0egym\u00e1ssal is versenyeznek az \u00faj \u00e9lett\u00e9r bet\u00f6lt\u00e9s\u00e9\u00e9rt). Az \u00fajabb antibiotikum koncentr\u00e1ci\u00f3 ugr\u00e1sn\u00e1l, ugyanez figylehet\u0151 meg \u00e9s \u00edgy tov\u00e1bb. V\u00e9g\u00fcl az eg\u00e9sz lemezt ben\u00f6vik a telepek. Innen m\u00e1r az lesz az \u00e9rdekes k\u00e9rd\u00e9s, hogy hogyan t\u00f6rt\u00e9nt mindez?<\/p>\n<p>A k\u00fcl\u00f6nb\u00f6z\u0151 vonalak genomj\u00e1nak megszekven\u00e1l\u00e1sa azt mutatja, hogy ak\u00e1rcsak Richard Lenski <a href=\"http:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/2011\/08\/15\/a_citromsavemeszto_e_coli_genomja\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">klasszikus k\u00eds\u00e9rlet\u00e9ben<\/a>, itt is az adapt\u00e1l\u00f3d\u00f3 vonalak jelent\u0151s r\u00e9sze kifejlesztett \u00fan. mut\u00e1tor mut\u00e1ci\u00f3kat, vagyis olyan mut\u00e1ci\u00f3kat, amelyek a bakt\u00e9rium saj\u00e1t hibajav\u00edt\u00f3 mechanizmusait gyeng\u00edtett\u00e9k, \u00edgy megn\u00f6velve annak az es\u00e9ly\u00e9t, hogy m\u00e1shol mut\u00e1ci\u00f3 jelenjen meg (nyilv\u00e1n, ilyenkor sz\u00e1mos k\u00e1ros, vagy \u00e9pp let\u00e1lis mut\u00e1ci\u00f3 is felt\u0171nik, de ezek gyorsan kiszelekt\u00e1l\u00f3dnak, viszont az adott (antibiotikus) k\u00f6zegben hasznos, a n\u00f6veked\u00e9st el\u0151seg\u00edt\u0151 mut\u00e1ci\u00f3k is nagyobb es\u00e9llyel t\u0171nhetnek fel. Jelen esetben a leggyakrabban olyan mut\u00e1ci\u00f3k jelentek meg, amelyek az egyik DNS m\u00e1sol\u00e1s\u00e9rt felel\u0151s enzimet, a DNS-polimer\u00e1z III-t k\u00f3dol\u00f3 <em>dnaQ<\/em> g\u00e9nt \u00e9rintett\u00e9k, annak hibafelismer\u00e9si k\u00e9pess\u00e9geit rontva. De nemcsak ilyen utat j\u00e1rhatott be a rezisztencia kialakul\u00e1sa, hanem n\u00e9ha egyszer\u0171en annak az anyagcsere \u00fatvonalnak a mut\u00e1ci\u00f3it l\u00e1thatjuk, amelyre az adott antibiotikum hatna.\u00a0<\/p>\n<p>A MEGA-plate is j\u00f3l mutatja azt a kor\u00e1bban m\u00e1r ismert jelens\u00e9get, hogy a rezisztencia megjelen\u00e9se valamilyen trade-off-al j\u00e1r, vagyis valamit-valami\u00e9rt alapon, a sejtek ugyan k\u00e9pesek lesznek \u00e9letben maradni adott antibiotikum mellett, de cser\u00e9be pl. lassabban n\u00f6vekednek, ritk\u00e1bban oszt\u00f3dnak. Ilyenkor, a fent m\u00e1r eml\u00edtett klon\u00e1lis verseng\u00e9s miatt sokat \u00e9rhet, ha kialakulnak \u00fan. kompenz\u00e1l\u00f3 mut\u00e1ci\u00f3k, amelyek meggyors\u00edtj\u00e1k az adott vonal n\u00f6veked\u00e9s\u00e9t.<\/p>\n<p>A k\u00eds\u00e9rlet egy m\u00e1sik \u00e9rdekes megfigyel\u00e9se, hogy gyakran a tulajdonk\u00e9ppen legr\u00e1termettebb vonalak nem is pont a bakt\u00e9riump\u00e1zsit terjed\u00e9si frontj\u00e1ban alakulnak ki, hanem m\u00f6g\u00f6tte (pont az el\u0151bb eml\u00edtett kompenz\u00e1l\u00f3 mut\u00e1ci\u00f3knak k\u00f6sz\u00f6nhet\u0151en). P\u00e9ld\u00e1ul az al\u00e1bbi \u00e1br\u00e1n l\u00e1that\u00f3, hogy a terjed\u00e9si frontr\u00f3l sz\u00e1rmaz\u00f3 izol\u00e1tum (F) egy\u00e1ltal\u00e1n nem k\u00e9pes (m\u00e9g) n\u0151ni a nagyobb koncentr\u00e1ci\u00f3n, m\u00edgy a m\u00f6g\u00f6tte tal\u00e1lhat\u00f3 telepekben kialakult kl\u00f3nok (1, 2, 3) m\u00e1r teljesen fittek ahhoz, hogy a magas antibiotikum koncentr\u00e1ci\u00f3 mellett is \u00e9letben maradjanak, csak \u00e9pp a k\u00f6r\u00e9j\u00fck n\u0151tt m\u00e1s\/kiindul\u00e1si kl\u00f3nb\u00f3l sz\u00e1rmaz\u00f3 bakt\u00e9riumok behat\u00e1rolj\u00e1k a n\u00f6veked\u00e9s\u00fcket.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/m.blog.hu\/cr\/criticalbiomass\/post-image\/2016\/09\/mega-plate_ciproflaxacin.jpg\" alt=\"mega-plate_ciproflaxacin.jpg\" class=\"imgnotext\" \/><\/p>\n<p>Mi k\u00f6vetkezik ebb\u0151l az eg\u00e9szs\u00e9g\u00fcgyre vonatkoz\u00f3an? A k\u00eds\u00e9rlet nagyon szeml\u00e9letes demonstr\u00e1ci\u00f3ja annak, amit m\u00e1r <a href=\"http:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/2010\/02\/14\/ha_nem_ol_meg_megerosit\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">am\u00fagy is sejtett\u00fcnk\/tudtunk<\/a>, vagyis a nem megfelel\u0151, szuboptim\u00e1lis antibiotikum-k\u00fara nagyban el\u0151seg\u00edti a rezisztencia megjelen\u00e9s\u00e9t. Ami azt\u00e1n k\u00f6nnyen elterjedhet, olyan multidrog rezisztens bakt\u00e9riumokat megjelen\u00e9s\u00e9t kataliz\u00e1lva, akikkel szemben tehetetlenek vagyunk mai eszk\u00f6zeinkkel. Ez\u00e9rt is vesz\u00e9lyes t\u00fal gyakran fel\u00edrni antibiotikumot, azt nem beszedni (vagy az \u00e1llatteny\u00e9szt\u00e9sben <a href=\"http:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/2014\/01\/28\/az_allat-antibiotikumok_veszelyei\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">meggondolatlanul adagolni<\/a>).\u00a0<\/p>\n<p>\u00c9s ez persze m\u00e9g csak nem is a teljes k\u00e9p: a val\u00f3s\u00e1g az, hogy egyel\u0151re\u00a0nincsenek saj\u00e1t fejleszt\u00e9s\u0171\u00a0&#8222;eredeti&#8221; antibiotikumjainak. A gy\u00f3gyszeripar eddig ink\u00e1bb csak olyan reagensekre tal\u00e1lt r\u00e1, ami a mikr\u00f3b\u00e1k egym\u00e1s ellen ir\u00e1nyul\u00f3 fegyverkez\u00e9si verseny\u00e9nek <a href=\"http:\/\/criticalbiomass.blog.hu\/2011\/09\/26\/az_antibiotikum_rezisztencia_osisege\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">\u00e9vmilli\u00f3k alatt kialakult term\u00e9kei<\/a>,\u00a0\u00e9s mint ilyen, gyakran az &#8222;ellenszer\u00fck&#8221; is l\u00e9trej\u00f6tt m\u00e1r az evol\u00faci\u00f3 sor\u00e1n. Ezek az ellenszerek pedig hihetetlen\u00fcl gyorsan tudnak terjedni a horizont\u00e1lis g\u00e9ntranszfer (HGT) seg\u00edts\u00e9g\u00e9vel bakt\u00e9riumok k\u00f6z\u00f6tt, m\u00e9g ink\u00e1bb meggyors\u00edtva a rezisztens t\u00f6rzsek megjelen\u00e9s\u00e9t h\u00e9tk\u00f6znapjainkban.<\/p>\n<p>(<em>A kor\u00e1bbi \u00e9vekben Szegeden az SZBK-ban egy nagyon hasonl\u00f3 k\u00eds\u00e9rletet csin\u00e1ltak P\u00e1l Csab\u00e1\u00e9k laborat\u00f3rium\u00e1ban a Kutat\u00f3k \u00c9jszak\u00e1j\u00e1ra, tal\u00e1n az id\u00e9n is alkalom lesz erre.<\/em>) \u00a0<\/p>\n<hr \/>\n<p><span size=\"1\" style=\"font-size: xx-small;\"> <b>Baym M, Lieberman TD, Kelsic ED, Chait R, Gross R, et al.<\/b> (2016) Spatiotemporal microbial evolution on antibiotic landscapes. <i>Science<\/i> <b>353(6304)<\/b>: 1147-51. <\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>K\u00f6zhelyes, de ismeretterjeszt\u0151k \u00e9s oktat\u00f3k sz\u00e1m\u00e1ra ma is aranyszab\u00e1ly, hogy egy j\u00f3 k\u00e9p, vagy hat\u00e1sos vide\u00f3 n\u00e9ha t\u00f6bbet \u00e9r sz\u00e1z sz\u00f3n\u00e1l. A\u00a0Science-ben most megjelent \u00fan. MEGA-plate k\u00eds\u00e9rlet, ahol l\u00e9nyeg\u00e9ben egy hatalmas Petri-cs\u00e9sz\u00e9n \u00e9l\u0151ben figyelik, hogy mik\u00e9nt alakul ki az antibiotikum &hellip; <a href=\"https:\/\/criticalbiomass.hu\/?p=11692873\">Egy kattint\u00e1s ide a folytat\u00e1shoz&#8230;. <span class=\"meta-nav\">&rarr;<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3,1],"tags":[50],"class_list":["post-11692873","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-evolucio","category-uncategorized","tag-antibiotikum"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11692873","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=11692873"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11692873\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=11692873"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=11692873"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/criticalbiomass.hu\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=11692873"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}