Pages

Mekanisme Program Kematian Sel Pada Bakteri oleh Sistem Toksin-Antitoksin

Jurnal KeSimpulan.com - Pembunuh dari dalam. Mekanisme bunuh diri novel bakteri. Mekanisme kematian sel terprogram oleh sistem keseimbangan toksin dan antitoksin.

Racun zeta adalah keluarga protein yang biasanya hadir dalam berbagai bakteri patogen dan dapat secara misterius memicu bunuh diri ketika sel mengalami stres. Sebuah tim yang dipimpin oleh Anton Meinhart, biolog molekuler dari Max Planck Institute for Medical Research di Heidelberg, menemukan mekanisme yang mendasari program kematian sel bakteri ini.

Laporan tim ke PLoS Biology menunjukkan bahwa racun zeta mengkonversi suatu senyawa yang dibutuhkan untuk sintesis dinding sel bakteri menjadi racun yang membunuh bakteri dari dalam. Di masa depan dimungkinkan untuk memprogram ulang mekanisme bagi pertahanan bakteri dan untuk merancang obat yang meniru racun ini.

Kebanyakan bakteri memiliki sistem toxin-antitoxin (TA) di mana racun tidak aktif dalam kondisi normal dengan mengaktifkan dengan mitra antitoksin tersebut. Selama antitoksin hadir, bakteri dapat terus eksis dan tidak terpengaruh oleh sistem TA.

Dalam kondisi stres antitoksin ini terdegradasi, membebaskan toksin untuk menyerang host dari dalam. Meskipun keluarga racun zeta ditemukan hampir 20 tahun lalu, mekanisme kematian ini penuh teka-teki sampai sekarang.

Hannes Mutschler dan koleganya mempelajari mekanisme aksi molekuler zeta toksin PezT dari sistem PezAT (Pneumococcal epsilon zeta Antitoxin Toxin) menggunakan model bakteri Escherichia coli. Sistem PezAT ditemukan pada patogen utama manusia Streptococcus pneumonia (bakteri yang menyebabkan infeksi serius seperti pneumonia, septikemia dan meningitis).

Sel bakteri dengan PezT aktif menunjukkan gejala keracunan serupa dengan efek penisilin. Tim ini menunjukkan bahwa PezT dan racun zeta adalah enzim-enzim baru yang mengubah blok bangunan gula penting UNAG (UDP-N-acetylglucosamine) menjadi molekul beracun. Molekul (UNAG-3P) menghambat pertumbuhan dinding sel bakteri, menyebabkan sel pecah dan mati.

Temuan ini juga memungkinkan para ilmuwan untuk menjelaskan fenomena paradoksal sampai sekarang yaitu aktivitas pneumococcal zeta toxin PezT pada akhirnya dapat meningkatkan tingkat infeksi pneumococcal yang menyerang seluruh selular.

Aktivasi PezT menyebabkan bakteri individu meledak dan melepaskan isi sel mereka. Namun, sel lain dengan metabolik kurang aktif dapat bertahan dari aktivitas toksin tersebut untuk batas tertentu. Dalam proses ini, percepatan pelepasan venom bakteri dengan sub-populasi yang mendukung sel yang masih hidup dalam serangan mereka pada sistem kekebalan tubuh selama infeksi.

Karena itu tampaknya bahwa pneumococci individu secara sukarela mengorbankan diri selama infeksi untuk kebaikan populasi keseluruhan.

"UNAG-3P adalah senyawa timbal yang berharga bagi pengembangan antibiotik baru, karena akan membunuh bakteri yang tumbuh paling cepat," kata Meinhart.

Dengan demikian, pengetahuan tentang mekanisme racun zeta bisa membawa penelitian untuk antibiotik merupakan seuatu langkah besar dalam perang melawan resistensi bakteri.
A Novel Mechanism of Programmed Cell Death in Bacteria by Toxin-Antitoxin Systems Corrupts Peptidoglycan Synthesis

Penulis :

Hannes Mutschler1, Maike Gebhardt1, Robert L. Shoeman1, Anton Meinhart1

Afiliasi :
  1. Department of Biomolecular Mechanisms, Max Planck Institute for Medical Research, Heidelberg, Germany
Penerbit : PLoS Biol 9(3): e1001033, March 22, 2011

Download dan Akses : DOI:10.1371/journal.pbio.1001033
Anton Meinhart http://www.mpg.de/

Gambar : Mutschler, et.al., PLoS Biology, DOI:10.1371/journal.pbio.1001033.g006

Artikel Lainnya:

No comments:

Post a Comment