अध्ययन तंत्र में अंतर्दृष्टि देता है जो एंटीबायोटिक प्रतिरोध को देते है बढ़ावा

ह्यूस्टन (एएनआई): वैश्विक स्वास्थ्य के लिए एक चिंता एंटीबायोटिक प्रतिरोध है। अकेले 2019 में वैश्विक स्तर पर अनुमानित 1.3 मिलियन मौतों के लिए एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी जीवाणु संक्रमण को दोषी ठहराया गया था। बायलर कॉलेज ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ता इस बढ़ते मुद्दे का समाधान खोजने में मदद करने के प्रयास में आणविक स्तर पर एंटीबायोटिक प्रतिरोध को बढ़ावा देने वाले तंत्र की जांच कर रहे हैं।

मॉलिक्यूलर सेल जर्नल में वैज्ञानिकों ने महत्वपूर्ण और अप्रत्याशित शुरुआती कदमों का दस्तावेजीकरण किया है, जो सिप्रोफ्लोक्सासिन के प्रतिरोध का समर्थन करते हैं, जिसे सिप्रो या सिप्रो के रूप में भी जाना जाता है, जो सबसे अधिक बार दी जाने वाली एंटीबायोटिक दवाओं में से एक है। परिणाम संभावित युक्तियों का सुझाव देते हैं जो जीवाणु प्रतिरोध के उद्भव में देरी कर सकते हैं, इसलिए नए और मौजूदा एंटीबायोटिक्स दोनों की प्रभावकारिता को संरक्षित करते हैं।

"हमारी प्रयोगशाला में पिछले काम से पता चला है कि जब बैक्टीरिया एक तनावपूर्ण वातावरण के संपर्क में आते हैं, जैसे कि सिप्रो की उपस्थिति, वे एंटीबायोटिक के विषाक्त प्रभाव से बचने के प्रयास के लिए प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला शुरू करते हैं," सह-संबंधित लेखक डॉ। सुसान एम। रोसेनबर्ग, कैंसर अनुसंधान में बेन एफ। लव चेयर और बायलर में आणविक और मानव आनुवंशिकी, जैव रसायन और आणविक जीव विज्ञान और आणविक वायरोलॉजी और सूक्ष्म जीव विज्ञान के प्रोफेसर। वह बायलर के डैन एल डंकन कॉम्प्रिहेंसिव कैंसर सेंटर (DLDCCC) में प्रोग्राम लीडर भी हैं। "हमने पाया कि सिप्रो सेलुलर तनाव प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर करता है जो उत्परिवर्तन को बढ़ावा देता है। यह घटना, तनाव-प्रेरित उत्परिवर्तन के रूप में जानी जाती है, उत्परिवर्ती बैक्टीरिया उत्पन्न करती है, जिनमें से कुछ सिप्रो प्रतिरोधी हैं। सिप्रो-प्रतिरोधी म्यूटेंट बढ़ते रहते हैं, एक संक्रमण को बनाए रखते हैं जो अब नहीं रह सकता है सिप्रो के साथ समाप्त हो।"

सिप्रो डीएनए अणु में टूटने को प्रेरित करता है, जो बैक्टीरिया के अंदर जमा होता है और इसके परिणामस्वरूप टूटने की मरम्मत के लिए डीएनए क्षति प्रतिक्रिया को ट्रिगर करता है। रोसेनबर्ग लैब की तनाव-प्रेरित उत्परिवर्तन में शामिल चरणों की खोजों से पता चला है कि दो तनाव प्रतिक्रियाएं आवश्यक हैं: सामान्य तनाव प्रतिक्रिया और डीएनए-क्षति प्रतिक्रिया।

रोसेनबर्ग प्रयोगशाला और उनके सहयोगियों द्वारा प्रक्रिया के कुछ डाउनस्ट्रीम चरण जो म्यूटाजेनेसिस में वृद्धि की ओर ले जाते हैं, पहले प्रकट किए गए हैं। इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने एंटीबायोटिक के कारण डीएनए टूटने और डीएनए क्षति प्रतिक्रिया को चालू करने वाले बैक्टीरिया के बीच पहले चरणों के आणविक तंत्र की खोज की।

रोसेनबर्ग लैब में पोस्टडॉक्टोरल सहयोगी, पहले लेखक डॉ. यिन झाई ने कहा, "हम डीएनए की मरम्मत में शामिल एक अप्रत्याशित अणु को देखकर हैरान थे।" "आमतौर पर, कोशिकाएं विशिष्ट प्रोटीन का उत्पादन करके अपनी गतिविधियों को नियंत्रित करती हैं जो वांछित कार्य में मध्यस्थता करती हैं। लेकिन इस मामले में, डीएनए की मरम्मत की प्रतिक्रिया को चालू करने का पहला कदम कुछ प्रोटीनों का उत्पादन करने वाले कुछ जीनों को सक्रिय करने के बारे में नहीं था।"

इसके बजाय, पहले चरण में पहले से मौजूद प्रोटीन, आरएनए पोलीमरेज़ की गतिविधि को बाधित करना शामिल था। आरएनए पोलीमरेज़ प्रोटीन संश्लेषण की कुंजी है। यह एंजाइम डीएनए से जुड़ता है और डीएनए-एन्कोडेड निर्देशों को एक आरएनए अनुक्रम में स्थानांतरित करता है, जिसे बाद में प्रोटीन में अनुवादित किया जाता है।

"हमने पाया कि डीएनए की मरम्मत को विनियमित करने में आरएनए पोलीमरेज़ भी एक प्रमुख भूमिका निभाता है," झाई ने कहा। "न्यूक्लियोटाइड पीपीजीपीपी नामक एक छोटा अणु, जो एक तनावपूर्ण वातावरण के संपर्क में आने वाले बैक्टीरिया में मौजूद है, आरएनए पोलीमरेज़ को दो अलग-अलग साइटों से बांधता है जो मरम्मत प्रतिक्रिया और सामान्य तनाव प्रतिक्रिया को चालू करने के लिए आवश्यक हैं। इनमें से किसी एक साइट के साथ हस्तक्षेप करना बंद हो जाता है। डीएनए की मरम्मत विशेष रूप से आरएनए पोलीमरेज़ द्वारा कब्जा किए गए डीएनए अनुक्रमों पर होती है।"

आणविक और मानव आनुवंशिकी, आणविक वायरोलॉजी और सूक्ष्म जीव विज्ञान के प्रोफेसर और DLDCCCC के सदस्य, सह-संबंधित लेखक डॉ। क्रिस्टोफ़ हरमन ने कहा, "पीपीजीपीपी डीएनए-बाध्य आरएनए पोलीमरेज़ को बांधता है, इसे रोकने के लिए डीएनए के साथ इसे रोकने और पीछे जाने के लिए कहता है।" . हर्मन लैब ने पहले रिपेयर-आरएनए-पोलीमरेज़ कनेक्शन पाया, नेचर में रिपोर्ट किया गया।

रोसेनबर्ग की प्रयोगशाला ने पाया कि डीएनए की मरम्मत एक त्रुटि-प्रवण प्रक्रिया हो सकती है। जैसे-जैसे टूटे डीएनए स्ट्रैंड की मरम्मत आगे बढ़ती है, त्रुटियां होती हैं जो म्यूटेशन पैदा करने वाले मूल डीएनए अनुक्रम को बदल देती हैं। इनमें से कुछ म्यूटेशन सिप्रो को बैक्टीरिया प्रतिरोध प्रदान करेंगे। "दिलचस्प बात यह है कि म्यूटेशन दो अन्य एंटीबायोटिक दवाओं के प्रतिरोध को भी प्रेरित करता है जो बैक्टीरिया ने पहले नहीं देखा है," झाई ने कहा।

"हम इन निष्कर्षों के बारे में उत्साहित हैं," रोसेनबर्ग ने कहा। "वे रणनीतियों को डिजाइन करने के लिए नए अवसर खोलते हैं जो एंटीबायोटिक प्रतिरोध के विकास में हस्तक्षेप करेंगे और इस वैश्विक स्वास्थ्य खतरे पर ज्वार को बदलने में मदद करेंगे। इसके अलावा, सिप्रो जीवाणु डीएनए को उसी तरह तोड़ता है जैसे कैंसर विरोधी दवा एटोपोसाइड ट्यूमर में मानव डीएनए को तोड़ता है। हमें आशा है कि यह अतिरिक्त हो सकता है