एंटीबायोटिक्स से बचने के लिए बैक्टीरिया टैग छोड़ देते हैं

इशरीकिया कोली यह एक सामान्य जीवाणु है जो अक्सर हानिरहित होता है लेकिन गंभीर संक्रमण का कारण बन सकता है। शोधकर्ताओं ने ई. कोली को स्ट्रेप्टोमाइसिन और कासुगामाइसिन, दो दवाओं से उजागर किया, जो जीवाणु संक्रमण का इलाज करती हैं। स्ट्रेप्टोमाइसिन 1940 के दशक से तपेदिक और अन्य संक्रमणों के इलाज में प्रमुख रहा है, जबकि कासुगामाइसिन कम ज्ञात है लेकिन फसलों में जीवाणु रोगों को रोकने के लिए कृषि सेटिंग्स में महत्वपूर्ण है।

दोनों एंटीबायोटिक्स विशेष रूप से उनके राइबोसोम को लक्षित करके नए प्रोटीन बनाने की बैक्टीरिया की क्षमता से छेड़छाड़ करते हैं। ये आणविक संरचनाएँ प्रोटीन बनाती हैं और स्वयं प्रोटीन और राइबोसोमल आरएनए से बनी होती हैं। राइबोसोमल आरएनए को अक्सर रासायनिक टैग के साथ संशोधित किया जाता है जो राइबोसोम के आकार और कार्य को बदल सकता है। कोशिकाएँ प्रोटीन उत्पादन को बेहतर बनाने के लिए इन टैगों का उपयोग करती हैं।

अध्ययन में पाया गया कि, एंटीबायोटिक दवाओं के जवाब में, ई. कोलाई नए राइबोसोम को इकट्ठा करना शुरू कर देता है जो सामान्य परिस्थितियों में उत्पादित राइबोसोम से थोड़ा अलग होते हैं। उपयोग किए गए एंटीबायोटिक के आधार पर, नए राइबोसोम में कुछ टैग का अभाव था। टैग विशेष रूप से उन क्षेत्रों में खो गए थे जहां एंटीबायोटिक्स प्रोटीन उत्पादन को रोकते हैं और रोकते हैं। अध्ययन में पाया गया कि इससे बैक्टीरिया दवाओं के प्रति अधिक प्रतिरोधी हो गए।

अध्ययन के पहले लेखक और बार्सिलोना में सेंटर फॉर जीनोमिक रेगुलेशन (सीआरजी) में पीएचडी छात्र अन्ना डेलगाडो-तेजेडोर कहते हैं, “हमें लगता है कि बैक्टीरिया के राइबोसोम एंटीबायोटिक को प्रभावी ढंग से बांधने से रोकने के लिए अपनी संरचना में पर्याप्त बदलाव कर सकते हैं।”

बैक्टीरिया विभिन्न तरीकों से एंटीबायोटिक प्रतिरोध विकसित करने के लिए जाने जाते हैं, जिसमें उनके डीएनए में उत्परिवर्तन भी शामिल है। एक अन्य सामान्य तंत्र एंटीबायोटिक दवाओं को सक्रिय रूप से पंप करने और कोशिका से बाहर ले जाने की उनकी क्षमता है, जिससे कोशिका के अंदर दवा की सांद्रता उस स्तर तक कम हो जाती है जो अब हानिकारक नहीं है।

यह अध्ययन पूरी तरह से नई उत्तरजीविता रणनीति का प्रमाण है। सीआरजी में अध्ययन के संबंधित लेखक और शोधकर्ता डॉ. ईवा नोवोआ कहते हैं, “ई. कोलाई उल्लेखनीय सटीकता और वास्तविक समय में अपनी आणविक संरचनाओं को बदल रहा है। यह दवाओं से बचने का एक गुप्त और सूक्ष्म तरीका है।”

शोधकर्ताओं ने उन्नत नैनोपोर अनुक्रमण तकनीक का उपयोग करके निष्कर्ष निकाला, जो सीधे आरएनए अणुओं को पढ़ता है। पिछली तकनीकें आरएनए अणुओं को इस तरह से संसाधित करेंगी कि यह रासायनिक संशोधनों को हटा देगी। डॉ. नोवोआ कहते हैं, “हमारे दृष्टिकोण ने हमें संशोधनों को उनके प्राकृतिक संदर्भ में वैसे ही देखने की अनुमति दी है जैसे वे हैं।”

अध्ययन इस बात का पता नहीं लगाता है कि रासायनिक संशोधन सबसे पहले क्यों या कैसे नष्ट हो जाते हैं। आगे के शोध से अनुकूली तंत्र की अंतर्निहित जीवविज्ञान का पता लगाया जा सकता है और वैश्विक स्वास्थ्य में सबसे बड़े संकटों में से एक से निपटने के नए तरीकों को उजागर किया जा सकता है। वैश्विक रोगाणुरोधी प्रतिरोध ने 1990 के बाद से हर साल कम से कम दस लाख लोगों की जान ले ली है और अब से 2050 के बीच 39 मिलियन और लोगों की जान जाने का अनुमान है।

डॉ. नोवोआ कहते हैं, “अगर हम गहराई में जा सकें और समझ सकें कि वे इन संशोधनों को क्यों त्याग रहे हैं, तो हम नई रणनीतियाँ बना सकते हैं जो बैक्टीरिया को उन्हें ख़त्म करने से रोकेंगी या नई दवाएं बना सकती हैं जो परिवर्तित राइबोसोम को अधिक प्रभावी ढंग से बांधेंगी।”