Тяжелобольные пациенты, страдающие бактериальными инфекциями, часто нуждаются в немедленном лечении, чтобы предотвратить серьезные осложнения со здоровьем, поэтому врачам крайне важно быстро подобрать подходящий антибиотик. Однако существующие подходы к определению устойчивости к антибиотикам могут включать длительные периоды времени, иногда часы или даже дни. Это привело к частому назначению антибиотиков широкого спектра действия, что повышает риск устойчивости к антибиотикам. В настоящее время разработан простой метод, который позволяет обнаружить бактериальную реакцию на антибиотики всего за пять минут.
Исследователи из Каролинского института (Сольна, Швеция) решили сократить необоснованное использование антибиотиков, разработав экспресс-метод для оценки реакции бактерий на различные условия окружающей среды, включая введение антибиотиков. Они разработали метод 5PSeq, основанный на секвенировании матричной РНК (мРНК), которая расщепляется бактериями при синтезе белков. Исследователи использовали метод 5PSeq для изучения промежуточных продуктов распада мРНК у изолированных видов и сложных микробиомов. Они протестировали метод на 96 видах бактерий из разных типов в сложных клинических образцах, таких как фекальные, кишечные и вагинальные образцы, а также образцы компоста. За считанные минуты исследователи смогли определить, реагируют ли бактерии на лечение антибиотиками.
Используя метадеградационное секвенирование — параллельный анализ концов РНК — команда охарактеризовала промежуточные продукты распада мРНК 5’P у всех 96 видов, включая Bacillus subtilis , Escherichia coli , Synechocystis spp . и Prevotella copri.. Они обнаружили, что котрансляционная деградация мРНК распространена среди бактерий, и создали атлас деградации для 96 видов, что облегчило дальнейшее изучение механизмов деградации РНК у бактерий. В дополнение к измерению устойчивости к антибиотикам этот метод может помочь ученым понять, как бактерии справляются с различными нагрузками окружающей среды и как они взаимодействуют друг с другом и со своими хозяевами. Исследователи планируют продолжить изучение сложных кишечных образцов, чтобы получить более глубокое представление о взаимодействии бактериальных сообществ в кишечнике и их влиянии на здоровье человека. Цель состоит в том, чтобы усовершенствовать метод и разработать быстрый молекулярный тест для клинического применения.
«Мы демонстрируем, что секвенирование метадеградации обеспечивает быструю, видоспецифическую посттранскрипционную характеристику реакций на лекарство или воздействие окружающей среды», — пишут исследователи. «Наша работа прокладывает путь к применению секвенирования метадеградации для исследования посттранскрипционной регуляции у некультивируемых видов и сложных микробных сообществ».
Ссылка: