Een door Rutgers geleid team heeft twee genen ontdekt die sommige stammen van schadelijke Staphyloccocus-bacteriën resistent maken tegen behandeling met koper, een krachtig en vaak gebruikt antibacterieel middel.

De ontdekking toont aan dat Staphyloccocus aureus extra genen kan verwerven die infecties en antibacteriële resistentie bevorderen en nieuwe wegen kunnen openen voor de ontwikkeling van antibacteriële geneesmiddelen, volgens een studie in de Tijdschrift voor biologische chemie .

Onderzoekers van de Rutgers University-New Brunswick vonden de twee genen in sommige stammen van S. aureus bacteriën. De genen beschermen de ziektekiemen tegen koper, die in toenemende mate wordt gebruikt in de wereldwijde strijd tegen ernstige infecties.

De Staphylococcus aureus bacterie - een belangrijke oorzaak van ernstige en levensbedreigende infecties in de Verenigde Staten - is zeer resistent tegen antibiotica. Sommige soorten S. aureus hebben nieuw verworven genen ingebed in hun genoom in stukjes DNA die transposons worden genoemd. DNA kan van het ene organisme naar het andere worden overgedragen, en transposons helpen het verworven DNA snel een permanent onderdeel van het chromosoom van de ontvanger te worden.

Transposons helpen bij de verspreiding van genen die aanleiding kunnen geven tot bacteriën die resistent zijn tegen antibiotica en meer kans hebben op ziekte. De nieuw ontdekte genen worden gecodeerd in een transposon.

Dit proces heeft waarschijnlijk bijgedragen aan de recente Noord-Amerikaanse epidemie van stafylokokbesmettingen, volgens Jeffrey M. Boyd, studeer senior auteur en universitair hoofddocent bij de afdeling Biochemie en Microbiologie aan de Rutgers' School of Environmental and Biological Sciences.

Koper wordt al duizenden jaren gebruikt om wonden en drinkwater te steriliseren, en ziekenhuizen begonnen het onlangs te gebruiken tegen bacteriën die op medische instrumenten en andere oppervlakken worden aangetroffen. Maar de twee nieuw ontdekte genen, genaamd copB en copL, coderen voor eiwitten die helpen bij het verwijderen van koper uit S. aureus cellen en voorkomen dat deze binnendringt.

De genen kunnen de overleving van S. aureus bij instellingen, zoals in ziekenhuizen, die tot infecties kunnen leiden - en/of ze kunnen leiden tot: S. aureus stammen met een hogere koperweerstand.

S. aureus bacteriën leven op de huid. Ze zijn een belangrijke oorzaak van ernstige en levensbedreigende infecties, deels omdat veel stammen van S. aureus , zoals MRSA en VRSA, zijn zeer resistent tegen antibiotica.

Rutgers wetenschappers, in samenwerking met wetenschappers van de Universiteit van Buffalo, onthulde ook de 3D-structuur van het copL-eiwit in de B. subtilis bacterie, een familielid van S. aureus , met behulp van nucleaire magnetische resonantie (NMR) methoden. Die methoden werden ook gebruikt om het gebied te identificeren waar koper aan het oppervlak van het eiwit bindt.

"Deze structuur vormt de basis voor een rationeel medicijnontwerp en zou kunnen leiden tot een nieuw pad voor de ontdekking van antibacteriële geneesmiddelen, " zei co-auteur Gaetano T. Montelione, Jerome en Lorraine Aresty leerstoel en een Distinguished Professor in de afdeling Moleculaire Biologie en Biochemie in de School of Arts and Sciences. Hij is ook verbonden aan het Center for Advanced Biotechnology and Medicine.