Bakteriyel Gen Ekspresyonunda Yeni Bir Düzenleyici Kontrol Noktası Keşfedildi

Antibiyotikler, bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde kullanılır. Bakterileri öldürür ve büyümesini engellerler. Bununla birlikte, son birkaç yılda, artan sayıda bakteri antibiyotik direnci geliştirmiştir. Zamanla, bu ilaçlar etkisiz hale gelir ve çok dirençli bakteriler sonuç olarak daha da yaygınlaşır. WHO'ya göre, antibiyotik direncinin bir sonucu olarak her yıl yaklaşık 700.000 kişi hayatını kaybetmektedir.

Bakterilerde, ribonükleik asit (RNA), RNA polimeraz (RNAP) adı verilen büyük bir protein kompleksi kullanılarak üretilir. RNAP, transkripsiyon adı verilen bir süreç sırasında DNA dizisini okur ve RNA'nın temel yapı taşları olan nükleotitleri bir araya getirerek RNA'nın bir kopyasını oluşturur. Bu RNA üretimi, bakterilerin hayatta kalması için temel olduğu için, yoğun bir araştırma konusu olmuştur. Bakterilerde transkripsiyon, gen ekspresyonunu hassas bir şekilde düzenleyen çoklu moleküler mekanizmalarla kontrol edilir. Son zamanlarda, bakteriyel RNAP’nın, RNA sentezi başlangıcını duraklamalarla kesintiye uğrattığı gösterilmiştir. Bununla birlikte, duraklamanın belirleyicileri ve üretken ve abortif RNA sentezi ile duraklama arasındaki ilişki yeterince anlaşılmamıştır. Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) ve Oxford Üniversitesi'nden bilim adamları, proteinlerin üretim sürecinde bakterilerin düzenleyebildiği bir nokta olduğunu keşfettiler.

Yeni Antibiyotik Umudu

Araştırmacılar, üretiminin erken evresinin, RNA bakteriyel gen ekspresyonunun düzenlenmesinin kontrol edilmesinin anahtarı olduğunu gösterdiler. RNA'yı üretmeye başladıklarında, tek tek RNAP moleküllerini izlemeye izin veren yüksek-uçlu floresan mikroskobu kullandılar. İlk RNA sentezinin güçlü bir şekilde düzenlendiğini, belirli bir DNA dizisinin RNAP'ı birkaç saniyeliğine duraklatmaya zorladığını keşfettiler. Bu duraklamadan sonra da sadece RNA üretiminin devam ettiği görüldü Araştırmacılar yaptıkları çalışmanın sonuçlarının, bakterilerdeki ilk RNA sentez anlayışını tamamen değiştirdiğini belirttiler. Gen ekspresyonundaki bu yeni kontrol noktasının keşfinin, yeni antibiyotiklerin geliştirilmesi için kullanılabileceğine dikkat çektiler. RNAP'ı duraklatılmış durumda kilitleyen ve böylece hastalıklara neden olan bakterileri öldüren ilaçların geliştirilmesinin mümkün olabileceğini aktardılar. Böylelikle, antibiyotiklere karşı direncin üstesinden gelinebileceğinin altını çizdiler.