Химический синтез против супербактерий

27.12.2018

Исследователи из Университета Колорадо в Боулдере разработали новый способ синтеза и оптимизации природного антибиотика, который однажды может быть использован для борьбы со смертельными устойчивыми к лекарствам инфекциями, такими как золотистый стафилококк.

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), устойчивые к антибиотикам инфекции ежегодно поражают более 2 миллионов человек и приводят к более чем 23 000 смертей в США. Исследование, проведенное европейским партнером CDC в 2018 году, показало, что устойчивые к лекарствам супербактерии были причиной 33 000 смертей в Европе в 2015 году.

Исследователи ранее определили тиопептиды - природные антибиотики - как многообещающее направление исследований. Тиопептиды показали некоторую эффективность против золотистого стафилококка и некоторых других видов бактерий в ограниченных испытаниях, но их структурное разнообразие затрудняет синтез молекул в масштабе, достаточно большом для терапевтического применения.

Чтобы эффективнее использовать тиопептиды, исследователи Университета Колорадо вернулись к основам и пересмотрели предыдущие предположения об основных химических свойствах этих молекул.

Исследователи изобрели новый катализатор для стимулирования реакций, которые запускают синтез тиопептидов и образуют необходимый для сдерживания роста бактерий каркас. Их усилия привели к появлению двух новых широко представительных антибиотиков: микрококцина Р1 и тиоциллина I. Соединения являются эффективными, масштабируемыми и не производят вредных побочных продуктов.

По словам ученых, новая методология химического синтеза - это только отправная точка. Он и его коллеги планируют использовать свои результаты в качестве платформы для выбора и нормирования частей молекул тиопептида с целью оптимизации их свойств и широкого применения к другим бактериальным классам.

Соединения антибиотиков должны будут пройти клинические испытания, прежде чем они будут одобрены для использования человеком - этот процесс может занять много лет. Тем не менее, по словам Вальчака, потребность в научных инновациях в области устойчивых к антибиотикам супербактерий больше, чем когда-либо.

<< Назад: В недрах Земли гелий поможет удержать железо и кислород 28.12.2018

>> Вперед: Искусственный снегопад 27.12.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Большой адронный коллайдер прекращает работу 16.01.2026

Физика элементарных частиц - одна из самых передовых областей науки, где каждый эксперимент может изменить наше понимание мироздания. Центральным инструментом этих исследований является Большой адронный коллайдер (LHC), уникальный ускоритель частиц, позволяющий изучать самые фундаментальные законы природы. Недавно стало известно, что LHC временно прекращает свою работу для масштабной модернизации, которая подготовит его к новому этапу экспериментов с гораздо большей производительностью. Коллайдер, расположенный в подземном тоннеле вдоль швейцарско-французской границы, создает столкновения частиц на невероятно высоких энергиях. Именно здесь в 2012 году ученые открыли бозон Хиггса - ключевую частицу, объясняющую, почему другие элементарные частицы имеют массу. Это открытие стало одним из самых значимых событий современной физики и подтвердило предсказания Стандартной модели. Причиной временной остановки LHC стало развертывание проекта High-Luminosity LHC (HL-LHC). Модернизация позв ...>>

Робот-бармен AI Barmen 16.01.2026

Американские инженеры создали AI Barmen - робота-бармена, способного не только готовить коктейли, но и запоминать предпочтения гостей. AI Barmen представляет собой автономную систему, которую можно устанавливать практически в любых местах - от баров и ресторанов до гостиниц, аэропортов и корпоративных мероприятий. Робот сочетает механический манипулятор с интеллектуальной программой, которая подбирает напитки на основе истории заказов конкретного пользователя. Гости могут оставаться анонимными или разрешить системе запоминать их вкусы, что позволяет получать одинаково качественный персонализированный коктейль в любой точке, где установлен AI Barmen. Робот готовит широкий спектр коктейлей с высокой точностью, контролирует запасы ингредиентов и автоматически ведет учет, что снижает затраты и минимизирует ошибки. Для работы устройства достаточно стандартной розетки, подключение к воде не требуется, что делает его мобильным и удобным для эксплуатации в самых разных условиях. Систе ...>>

Стерильного нейтрино не существует 15.01.2026

В физике элементарных частиц поиск новых, пока не обнаруженных объектов играет ключевую роль в понимании устройства Вселенной. Иногда такие поиски приводят к громким открытиям, а иногда - к не менее важным отрицательным результатам, которые позволяют отбросить неверные направления. Именно к таким случаям относится недавний вывод ученых о судьбе стерильного нейтрино - одной из самых интригующих гипотетических частиц последних десятилетий. Исследователи из американской лаборатории Fermilab официально сообщили, что им не удалось найти доказательства существования стерильного нейтрино. К такому выводу пришла команда эксперимента MicroBooNE после многолетнего анализа столкновений нейтрино, которые ранее рассматривались как возможный намек на существование четвертого типа этих частиц. Предполагалось, что стерильное нейтрино взаимодействует с материей исключительно через гравитацию, что делало его крайне трудным объектом для обнаружения. В рамках современной физики нейтрино известны в т ...>>

Беспроводные наушники и колонки Fender 15.01.2026

Музыкальная индустрия постепенно адаптируется к цифровым технологиям, и известный производитель музыкальных инструментов Fender расширяет свое присутствие за пределы гитар и усилителей, представляя современные решения для прослушивания музыки. Новые беспроводные наушники и Bluetooth-колонки Fender объединяют богатый звук, модульность и удобство использования как для дома, так и для профессиональной работы. Флагманской новинкой стали наушники Fender Mix, отличающиеся модульной конструкцией. Динамики подключаются к оголовью через порт USB Type-C и могут быть сняты вместе с амбушюрами, что облегчает уход и транспортировку. Один из динамиков оснащен встроенным адаптером USB Type-C для подключения к источнику звука без потерь, поддерживая кодеки LDHC и Fire, а также функцию Auracast. На другом динамике размещен съемный аккумулятор, который обеспечивает до 100 часов работы без активного шумоподавления; при включении ANC время работы сокращается до 52 часов. Наушники доступны по цене $299 ...>>

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Случайная новость из Архива Бактерии для превращения сахаров в искусственную нефть 25.11.2021 Американские биохимики создали штамм кишечной палочки, который может производить биотопливо, используя в качестве сырья различные сахара. "Мы создали двухступенчатый биохимический процесс, благодаря которому глюкозу можно напрямую превращать в непредельные углеводороды при помощи живых и неживых катализаторов. Производство биотоплива подобным образом приблизит человечество к созданию полноценной "зеленой энергетики", - рассказала Ван Чжэнь, доцент Университета Буффало и один из авторов исследования. За последние десятилетия ученые придумали несколько методов превращения растительной биомассы в топливо. Как правило, оно производится в несколько этапов с участием грибков и разных видов бактерий. Эти виды топлива можно использовать, однако их довольно дорого производить, да и по энергемкости они уступают бензину. Ван Чжэнь и ее коллеги предложили решить эту проблему при помощи бактерий, которые могут напрямую превращать растительное сырье и содержащиеся в нем сахара в смесь непредельных углеводородов, которые по составу и свойствам похожи на бензин, дизельное топливо и другие нефтепродукты. Для этого ученые встроили в геном обычной кишечной палочки четыре гена с "инструкциями" по производству ферментов, которые постепенно превращают глюкозу и другие сахара в жирные кислоты. Эти белки специалисты подобрали таким образом, что они не мешали работе всех остальных клеточных систем, связанных с синтезом жиров, поэтому они не угрожали жизни микробов. Все эти ферменты были позаимствованы из геномов других бактерий, в частности, болезнетворного микроба Treponema denticola, связанного с развитием пародонтита. Биохимики адаптировали эти белки для работы друг с другом, а затем проверили, сможет ли созданная ими кишечная палочка превращать сахар в аналог бензина и других нефтепродуктов. Опыты показали, что для его производства нужен еще один компонент - катализатор на основе окиси ниобия. Он превращает жирные кислоты в непредельные углеводороды. В комбинации с микробами этот катализатор может превращать около 8% от изначальной массы глюкозы в биологический аналог нефти.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026