Artikel ini telah disemak mengikut prosedur dan dasar editorial Science X. Para editor telah menekankan kualiti berikut sambil memastikan integriti kandungan:
Lapisan luar kulat dan bakteria yang melekit, yang dipanggil "matriks ekstraselular" atau ECM, mempunyai konsistensi jeli dan bertindak sebagai lapisan dan cangkerang pelindung. Tetapi menurut kajian terbaru yang diterbitkan dalam jurnal iScience, yang dijalankan oleh Universiti Massachusetts Amherst dengan kerjasama Institut Politeknik Worcester, ECM sesetengah mikroorganisma membentuk gel hanya dengan kehadiran asid oksalik atau asid ringkas lain. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Oleh kerana ECM memainkan peranan penting dalam segala-galanya daripada rintangan antibiotik kepada paip tersumbat dan pencemaran peranti perubatan, memahami bagaimana mikroorganisma memanipulasi lapisan gel melekit mereka mempunyai implikasi yang luas untuk kehidupan seharian kita.
“Saya sentiasa berminat dengan ECM mikrob,” kata Barry Goodell, profesor mikrobiologi di Universiti Massachusetts Amherst dan penulis kanan kertas kerja tersebut. “Orang ramai sering menganggap ECM sebagai lapisan luar pelindung lengai yang melindungi mikroorganisma. Tetapi ia juga boleh bertindak sebagai saluran yang membolehkan nutrien dan enzim bergerak masuk dan keluar dari sel mikrob.”
Salutan ini mempunyai beberapa fungsi: kelekitannya bermakna mikroorganisma individu boleh bergumpal bersama untuk membentuk koloni atau "biofilm", dan apabila mikroorganisma yang mencukupi melakukan ini, ia boleh menyumbat paip atau mencemari peralatan perubatan.
Tetapi cangkerangnya juga mesti telap. Banyak mikroorganisma merembeskan pelbagai enzim dan metabolit lain melalui ECM ke dalam bahan yang mereka ingin makan atau dijangkiti (seperti kayu reput atau tisu vertebrata), dan kemudian, apabila enzim tersebut menyelesaikan kerja pencernaannya, nutrien akan bergerak melalui ECM. sebatian tersebut diserap kembali ke dalam badan. matriks ekstraselular.
Ini bermakna ECM bukan sekadar lapisan pelindung lengai; Malah, seperti yang ditunjukkan oleh Goodell dan rakan sekerja, mikroorganisma nampaknya mempunyai keupayaan untuk mengawal kelekitan ECM mereka dan oleh itu kebolehtelapannya. Bagaimanakah mereka melakukannya? Kredit foto: B. Goodell
Dalam cendawan, rembesannya kelihatan seperti asid oksalik, sejenis asid organik biasa yang terdapat secara semula jadi dalam banyak tumbuhan. Seperti yang ditemui oleh Goodell dan rakan-rakannya, banyak mikrob kelihatan menggunakan asid oksalik yang mereka rembeskan untuk mengikat lapisan luar karbohidrat, membentuk ECM seperti gel yang melekit.
Tetapi apabila pasukan itu melihat lebih dekat, mereka mendapati bahawa asid oksalik bukan sahaja membantu menghasilkan ECM, tetapi juga "mengawalnya": lebih banyak asid oksalik yang ditambah oleh mikrob ke dalam campuran karbohidrat-asid, lebih likat ECM menjadi. Lebih likat ECM menjadi, lebih banyak ia menyekat molekul besar daripada memasuki atau meninggalkan mikrob, manakala molekul yang lebih kecil kekal bebas untuk memasuki mikrob dari persekitaran dan sebaliknya.
Penemuan ini mencabar pemahaman saintifik tradisional tentang bagaimana pelbagai jenis sebatian yang dilepaskan oleh kulat dan bakteria sebenarnya masuk daripada mikroorganisma ini ke dalam persekitaran. Goodell dan rakan sekerja mencadangkan bahawa dalam beberapa kes, mikroorganisma mungkin perlu lebih bergantung pada rembesan molekul yang sangat kecil untuk menyerang matriks atau tisu yang menjadi tempat mikroorganisma itu bergantung untuk terus hidup atau dijangkiti.
Ini bermakna rembesan molekul kecil juga boleh memainkan peranan yang besar dalam patogenesis jika enzim yang lebih besar tidak dapat melalui matriks ekstraselular mikrob.
“Nampaknya terdapat jalan tengah,” kata Goodell, “di mana mikroorganisma boleh mengawal tahap keasidan untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran tertentu, mengekalkan beberapa molekul yang lebih besar, seperti enzim, sambil membenarkan molekul yang lebih kecil melalui ECM dengan mudah.”
Modulasi ECM oleh asid oksalik mungkin merupakan cara mikroorganisma melindungi diri mereka daripada antimikrob dan antibiotik, memandangkan kebanyakan ubat ini terdiri daripada molekul yang sangat besar. Keupayaan penyesuaian inilah yang boleh menjadi kunci untuk mengatasi salah satu halangan utama dalam terapi antimikrob, kerana memanipulasi ECM untuk menjadikannya lebih telap dapat meningkatkan keberkesanan antibiotik dan antimikrob.
"Jika kita dapat mengawal biosintesis dan rembesan asid kecil seperti oksalat dalam mikrob tertentu, kita juga dapat mengawal apa yang masuk ke dalam mikrob, yang membolehkan kita merawat banyak penyakit mikrob dengan lebih baik," kata Goodell.
Maklumat lanjut: Gabriel Perez-Gonzalez et al., Interaksi oksalat dengan beta-glukan: implikasi untuk matriks ekstraselular kulat dan pengangkutan metabolit, iScience (2023). DOI: 10.1016/j.isci.2023.106851
Jika anda menemui kesalahan taip, ketidaktepatan atau ingin mengemukakan permintaan untuk mengedit kandungan pada halaman ini, sila gunakan borang ini. Untuk soalan umum, sila gunakan borang hubungan kami. Untuk maklum balas umum, gunakan bahagian komen awam di bawah (ikut arahan).
Maklum balas anda sangat penting bagi kami. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh jumlah mesej yang tinggi, kami tidak dapat menjamin respons yang diperibadikan.
Alamat e-mel anda hanya digunakan untuk memberitahu penerima siapa yang menghantar e-mel tersebut. Alamat anda mahupun alamat penerima tidak akan digunakan untuk tujuan lain. Maklumat yang anda masukkan akan muncul dalam e-mel anda dan tidak akan disimpan oleh Phys.org dalam apa jua bentuk.
Terima kemas kini mingguan dan/atau harian dalam peti masuk anda. Anda boleh berhenti melanggan pada bila-bila masa dan kami tidak akan sekali-kali berkongsi butiran anda dengan pihak ketiga.
Kami menjadikan kandungan kami mudah diakses oleh semua orang. Pertimbangkan untuk menyokong misi Science X dengan akaun premium.
Laman web ini menggunakan kuki untuk memudahkan navigasi, menganalisis penggunaan perkhidmatan kami, mengumpul data pemperibadian pengiklanan dan menyediakan kandungan daripada pihak ketiga. Dengan menggunakan laman web kami, anda mengakui bahawa anda telah membaca dan memahami Dasar Privasi dan Syarat Penggunaan kami.