Международная команда ученых из Института имени Лейбница обнаружила, как малоизученные бактерии рода Pandoraea, известные своей устойчивостью к антибиотикам, выживают в условиях нехватки железа — важнейшего элемента для жизни. Как показало новое исследование под руководством профессора Кристиана Хертвека, эти бактерии производят ранее неизвестные соединения — пандорабактины A и B, которые эффективно захватывают железо из окружающей среды и могут подавлять рост других микробов. Работа опубликована в журнале Angewandte Chemie International Edition (ACIE).
Железо необходимо большинству организмов для функционирования ферментов и дыхательной цепи. Однако в человеческом теле оно находится в дефиците, и микроорганизмы вынуждены бороться за него. Для этого они используют сидерофоры — молекулы, способные связывать железо и доставлять его в клетку. До сих пор неизвестно было, как именно Pandoraea участвуют в этой “гонке за железо”.
Команда исследователей с помощью биоинформатического анализа обнаружила в геноме Pandoraea новый кластер генов, обозначенный как pan, отвечающий за синтез сидерофоров. В лабораторных условиях ученым удалось выделить два новых природных соединения — пандорабактины A и B. Сложные методы масс-спектрометрии, ЯМР-спектроскопии и химического анализа подтвердили их структуру и способность связывать железо.
Интересно, что пандорабактины не только помогают самим бактериям выживать, но и подавляют рост других микробов — таких как Pseudomonas, Mycobacterium и Stenotrophomonas — за счет отъема железа у них. Таким образом, Pandoraea могут влиять на состав микробного сообщества, особенно в легких пациентов с муковисцидозом, где они были найдены.
Хотя до применения этих открытий в медицине еще далеко, ученые считают их важным шагом к пониманию механизмов выживания патогенных бактерий и их взаимодействия с другими микроорганизмами в организме человека.
Ранее был раскрыт секрет “терпимости” иммунитета к кишечным микробам.