Muszki owocówki pomogą nam w stworzeniu nowych antybiotyków?
Muszki owocówki są utrapieniem niemal każdej kuchni. Jednakże te malutkie zwierzęta mogą posłużyć się medycynie. W ich organizmach kryje się szczególny związek, który może nam utorować drogę do stworzenia nowych antybiotyków.
Muszki owocowe są malutkimi zwierzętami, które wielu z nas irytują. Gromadzą się one wokół owoców, dżemów, octu, konfitur i wina. Owady te odżywiają się drożdżami, które żyją na gnijących owocach.
Jednakże ich istnienie jest niezwykle ważne. Gatunek ten został wykorzystany w badaniach nad chromosomową teorią dziedziczności. Dzięki tym analizom Thomas Morgan otrzymał w 1933 roku Nagrodę Nobla. Ponadto owad ten był pierwszym zwierzęciem, które zostało umieszczone w przestrzeni kosmicznej - miało to miejsce 20 lutego 1947 roku.
Obecnie muszki owocowe w genetyce są tzw. gatunkiem modelowym. Owad już na stałe "zadomowił" się w tej gałęzi nauki za sprawą łatwej hodowli, szybkiemu wzrostowi oraz prostemu sposobowi krzyżowania. Ponadto muszki posiadają niewielki genom (131-165 mln par nukleotydów), z kolei liczba genów wynosi jedynie 14 tys. Dodatkowo mają zaledwie cztery pary chromosomów, dzięki czemu są idealnymi obiektami badań dla genetyków.
Specjaliści z University of Illinois Chicago, badając muszki owocowe, odkryli, że owady te posiadają naturalny peptyd, drosocynę, który chroni zwierzę przed infekcjami bakteryjnymi - związek wiąże się z rybosomami bakteryjnymi, przez co uniemożliwia im prawidłowe funkcjonowanie (nie tworzą się nowe białka).
Zauważono, że drosocyna hamuje terminację, ostatni etap translacji (proces biosyntezy białek), kiedy uwolniony zostaje łańcuch polipeptydowy - rybosom osiąga, wówczas kodon "stop". Kodon "stop", nazywany jest też kodonem kończącym, są to trzy nukleotydy, które kończą proces syntezy białka.
Jak powiedział prof. Alexander Mankin z Centrum Nauk Biomolekularnych w College of Pharmacy: - Drosocyna jest dopiero drugim antybiotykiem peptydowym, o którym wiadomo, że zatrzymuje terminację translacji -. Pierwszy został opisany w 2017 roku u pszczół miodnych, była to apidaecyna.
Naukowcy zdołali wyprodukować peptyd muszki owocowej wraz z setkami mutacji, które znajdują się bezpośrednio w komórkach bakteryjnych. Mankin dodał, że: - Drosocyna i jej aktywne mutacje wytworzone wewnątrz bakterii zmusiły komórki bakteryjne do samozniszczenia.
Naukowcy zauważyli także, że peptydy drosocyny i apidaecyny działają w podobny sposób, lecz różnią się strukturami chemicznymi, a także sposobami wiązania się z rybosomami. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym Nature Chemical Biology.
