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伍伦贡大学使用3D打印视觉辅助来对抗抗生素耐药性

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来源:未知大陆

伍伦贡大学(UOW)的研究人员制造了一种分子“维可牢”,在3D打印视觉辅助工具的帮助下,将一根光探针粘在一种蛋白质上。某些蛋白质发出修复受损DNA的信号,如果研究人员能够更好地理解这一过程,他们可能能够减少或预防抗生素耐药性。

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RecA是细菌中的一种蛋白质。当它检测到DNA受损时,它会评估需要进行哪些修复,并号召40多个基因做出反应。但其中一些基因在修复过程中过于激进,导致了人们无法识别的错误。“分子视界”研究人员和主要作者Harshad Ghodke博士阐述说:“这些变化或突变不再被认为是错误,新的序列在新一代细胞中被复制。它不会恢复到原来的形式。”

这在治疗细菌感染时尤其成问题。当抗生素试图杀死细菌细胞时,ReaC试图挽救它们,而存活下来的细胞可能包括抵消抗生素药物影响的突变。影响ReaC的行为可以大大降低这些突变的机会,从而减少抗生素耐药性。

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但要影响它的行为,研究人员需要更好地理解它的行为,这已经被证明是困难的。Ghodke说:“RecA将一条DNA链包裹起来,形成一条长丝,然后发出求救信号。”通常情况下,研究人员会在RecA上贴上一个明亮的荧光标签,这样他们就可以在它工作时拍摄图像。但是有了附加的标签,RecA就不能很好地完成它的工作了,它就不能像在细胞环境中那样工作了。

作为解决方案,团队自然发光的一种蛋白质,这种蛋白质债券计划灯丝Ghodke解释说,“我们使用一种病毒蛋白,自然与RecA灯丝,所以它不会干扰它是如何起作用的,而照亮它RecA灯丝参加反应的损害。”

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研究人员使用Stratasys Mojo 3D打印ReaC模型,帮助他们可视化其他蛋白质如何与之相互作用。 “我们从成像中了解到,蛋白质是动态物体。如果我们将它们视为三维结构,我们就可以开始想象它们如何变化以及导致这些变化的原因,从而更清楚地了解这些蛋白质是如何起作用的,” Molecular Horizo??ns Director,Antoine van Oijen教授说:“通过物理结构,你可以看到连接其他蛋白质的界面和设计方法。然后使用复杂的成像工具,我们可以拍摄短片,这是第一次真正告诉我们它们是如何工作的。“

这一发现可能为研制不产生抗生素耐药性的先进药物开辟道路。抗生素耐药性是一个非常重要的全球性挑战。我们不想完全摆脱抗生素,因为当它们起作用时,它们是非常有效的。如果我们能将这些过程可视化,我们就能理解分子和蛋白质结构之间的物理联系,并有可能设计出阻止细菌细胞产生耐药性的新药。3D打印对于原型制作和功能部件的创建非常有用,但有时您只需要一个视觉辅助工具,它也可以在这方面提供帮助。

来源:未知大陆

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