Araştırmacılar, gümüş iyonları bakterileri nasıl öldürdüğünü açığa kavuşturdu

Gümüşün antimikrobiyal özellikleri yüzyıllardır bilinmektedir. Gümüş iyonları bakterileri tam olarak nasıl öldürdüğü konusu tam bir gizem. Arkansas Üniversitesi araştırmacıları, moleküler düzeyde canlı bakterilerdeki proteinlerin dinamiklerine bakarak süreci daha iyi anlamak için bir adım attılar.

Geleneksel olarak gümüşün antimikrobiyal etkileri, bir maddenin bir test organizması üzerindeki etkisini standart, işlenmemiş bir preparatla karşılaştıran biyo-deneylerle ölçülmüştür. Applied and Environmental Microbiology dergisinde yayınlanan makalede, fizik bölümü profesör yardımcısı ve çalışmanın yazarı Yong Wang, bu yöntemin etkili olmasıyla birlikte genellikle sadece anlık görüntüler ürettiğini belirtiyor.

Bunun yerine Wang ve meslektaşları , E. Coli bakterilerinde bulunan belirli bir proteini zaman içinde izlemek için tek parçacık izleme fotoaktifleştirilmiş lokalizasyon mikroskopisi adı verilen gelişmiş bir görüntüleme tekniği kullanıyorlar.

Gümüş iyonları araştırmacıları şaşırttı

Araştırmacılar, gümüş iyonlarının aslında olacağını düşündüklerinin aksine proteinin dinamiklerini hızlandırdıklarını görünce şaşırdılar.

Wang, “Gümüş iyonlarının bakterileri baskılayabildiği ve öldürdüğü bilinmektedir. Böylece gümüş ile muamele edildiğinde bakterilerde her şeyin yavaşlamasını bekledik. Ama şaşırtıcı bir şekilde, bu proteinin dinamiklerinin daha hızlı hale geldiğini bulduk” dedi.

Araştırmacılar, gümüş iyonlarının bakterilerdeki çiftlenmiş DNA iplikçiklerinin ayrılmasına ve protein ile DNA arasındaki bağın zayıflamasına neden olduğunu gözlemlediler. Wang, “O zaman gümüşün neden olduğu proteinlerin daha hızlı dinamikleri anlaşılabilir. Protein DNA’ya bağlandığında, bakterilerde büyük bir molekül olan DNA ile birlikte yavaşça hareket eder. Aksine, gümüş ile işlendiğinde proteinler DNA’dan düşer, kendiliğinden hareket eder ve böylece daha hızlı olurlar” ifadelerini kullandı.

Gümüş iyonlarının neden olduğu DNA ayrılmasının gözlemlenmesi, Wang ve meslektaşlarının bükülmüş DNA ile yaptığı daha önceki çalışmalardan geldi. Şimdi patent alınması beklenen araştırmadaki amaçları, DNA ipliklerini bükerek zorlayıp ve böylece gümüş iyonları da dahil olmak üzere diğer kimyasallarla etkileşime daha duyarlı hale getirmek.

Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen çalışma, canlı bakterilerdeki tek proteinlerin dinamiklerini araştırma fikrini doğruladı. Araştırmacıların yaygın olarak reçete edilen antibiyotiklere dirençli süper bakterilere karşı savaşmak için önerilen gümüş nanopartiküllerine, bakterilerin gerçek zamanlı yanıtlarını anlamalarına yardımcı olabilecek bir yaklaşım.

Wang, “Sonunda yapmak istediğimiz şey, gümüş nanoparçacıklara dayanan daha iyi antibiyotikler yapmak için bu projeden üretilen yeni bilgileri kullanmaktır” dedi.

Bu yazı da dikkatinizi çekebilir: Gümüş nedir? Nerelerde kullanılır?

Kaynak

https://phys.org/news/2020-04-silver-ions-bacteria.html

İleri okuma: Asmaa A. Sadoon et al. Silver Ions Caused Faster Diffusive Dynamics of Histone-Like Nucleoid-Structuring Proteins in Live Bacteria, Applied and Environmental Microbiology (2020). DOI: 10.1128/AEM.02479-19

Dergi bilgisi: Applied and Environmental Microbiology