Μελέτη της έκφρασης των ριβοσωματικών πρωτεϊνών στο βακτήριο Escherichia coli παρουσία αναστολέων που δρουν στο ριβόσωμα
Τα αντιβιοτικά είναι ενώσεις οι οποίες έχουν την ικανότητα να αναστέλλουν την ανάπτυξη των παθογόνων ή μη βακτηρίων. Η εισαγωγή τους στη θεραπευτική αποτελεί μία από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις του εικοστού αιώνα και βρίσκονται στην υπηρεσία του ανθρώπου τα τελευταία 80 χρόνια προστατεύοντάς τον από...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2022
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/15789 |
| id |
nemertes-10889-15789 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Αντιβιοτικά Ριβόσωματα Αναστολείς πρωτεϊνοσύνθεσης Πρωτεομική ανάλυση Antibiotics Ribosomes Protein sythesis inhibitors Proteomic analysis |
| spellingShingle |
Αντιβιοτικά Ριβόσωματα Αναστολείς πρωτεϊνοσύνθεσης Πρωτεομική ανάλυση Antibiotics Ribosomes Protein sythesis inhibitors Proteomic analysis Πούλου Σιδηροπούλου, Ελένη Μελέτη της έκφρασης των ριβοσωματικών πρωτεϊνών στο βακτήριο Escherichia coli παρουσία αναστολέων που δρουν στο ριβόσωμα |
| description |
Τα αντιβιοτικά είναι ενώσεις οι οποίες έχουν την ικανότητα να αναστέλλουν την ανάπτυξη των παθογόνων ή μη βακτηρίων. Η εισαγωγή τους στη θεραπευτική αποτελεί μία από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις του εικοστού αιώνα και βρίσκονται στην υπηρεσία του ανθρώπου τα τελευταία 80 χρόνια προστατεύοντάς τον από ένα ευρύ φάσμα ασθενειών. Επειδή, τα τελευταία χρόνια η ανθεκτικότητα των παθογόνων στα αντιβιοτικά αυξάνεται δραματικά, η ανάγκη για εύρεση νέων ή βελτιωμένων αντιβιοτικών κρίνεται όλο και περισσότερο ως επιτακτική. Για την επίτευξη όμως ενός τέτοιου στόχου πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε τον ακριβή τρόπο δράσης των γνωστών αντιβιοτικών.
Μεγάλο ποσοστό των αντιβιοτικών αναστέλλει την ανάπτυξη των βακτηρίων έχοντας ως στόχο το ριβόσωμα. Μέχρι πρόσφατα θεωρείτο ότι αυτά τα αντιβιοτικά είναι γενικοί αναστολείς της πρωτεϊνοσύνθεσης, όμως τα τελευταία χρόνια αυτή η πεποίθηση ανετράπη. Νέα πειραματικά δεδομένα επιβεβαιώνουν συνεχώς, ότι οι περισσότεροι αναστολείς της πρωτεϊνικής σύνθεσης δεν είναι γενικοί αλλά ειδικοί αναστολείς (context-specific).
Στην παρούσα εργασία προσπαθήσαμε να πιστοποιήσουμε αυτά τα νέα δεδομένα της πρόσφατης βιβλιογραφίας, από μία άλλη οπτική, αυτή της πρωτεομικής. Με τη χρήση tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), σε συνδυασμό με ποσοτική ανάλυση μελετήσαμε το πρωτέομα του βακτηρίου E.coli παρουσία και απουσία αντιβιοτικών. Στην έρευνά μας χρησιμοποιήσαμε τα γνωστά context specific αντιβιοτικά: ερυθρομυκίνη, τελιθρομυκίνη, χλωραμφενικόλη και για πρώτη φορά την πακταμυκίνη. Με σκοπό τα παραπάνω αποτελέσματα να επιβεβαιωθούν και με κλασσικές τεχνικές προχωρήσαμε στην ανοσοαποτύπωση κατά Western. Με βάση τα αποτελέσματα της πρωτεομικής ανάλυσης επιλέχθηκαν γονίδια-στόχοι των οποίων η αφθονία μελετήθηκε με q-Real time PCR ανάλυση.
Τα αποτελέσματα της πρωτεομικής μελέτης έδειξαν υπερέκφραση κάποιων πρωτεϊνών, υποέκφραση κάποιων άλλων και είδαμε ακόμα και παραγωγή μοναδικών πρωτεϊνών παρουσία του εκάστοτε αντιβιοτικού. Παράλληλα, οι εικόνες που έχουμε από το Western blotting φαίνεται να επιβεβαιώνουν τα αποτελέσματα της πρωτεομικής ανάλυσης, όμως χρειάζονται περεταίρω διερεύνηση. Ενώ, όσον αφορά τα επίπεδα των διάφορων γονιδίων-στόχων που μελετήθηκαν με PCR δεν έδειξαν τις ίδιες διαφοροποιήσεις όπως οι πρωτεΐνες που αυτά κωδικοποιούν.Η μελέτη που έχουμε κάνει σχετικά με την επιλεκτική αναστολή της πρωτεϊνοσύνθεσης που εμφανίζουν κάποια αντιβιοτικά έρχεται σε συμφωνία με προηγούμενες μελέτες που υποστηρίζουν αυτή τη θέση. Ταυτόχρονα, η μελέτη του ολικού πρωτεόματος μπορεί πλέον να εδραιωθεί ως μία ευαίσθητη και καθοριστική μέθοδος για τη διερεύνηση της βακτηριακής απόκρισης στα αντιβιοτικά με σκοπό να κατανοήσουμε τον τρόπο δράσης τους και συνεπώς να μπορέσουμε να σχεδιάσουμε νέες γενιές πιο αποτελεσματικών αντιβιοτικών που έχει ανάγκη η σύγχρονη θεραπευτική. |
| author2 |
Poulou Sidiropoulou, Eleni |
| author_facet |
Poulou Sidiropoulou, Eleni Πούλου Σιδηροπούλου, Ελένη |
| author |
Πούλου Σιδηροπούλου, Ελένη |
| author_sort |
Πούλου Σιδηροπούλου, Ελένη |
| title |
Μελέτη της έκφρασης των ριβοσωματικών πρωτεϊνών στο βακτήριο Escherichia coli παρουσία αναστολέων που δρουν στο ριβόσωμα |
| title_short |
Μελέτη της έκφρασης των ριβοσωματικών πρωτεϊνών στο βακτήριο Escherichia coli παρουσία αναστολέων που δρουν στο ριβόσωμα |
| title_full |
Μελέτη της έκφρασης των ριβοσωματικών πρωτεϊνών στο βακτήριο Escherichia coli παρουσία αναστολέων που δρουν στο ριβόσωμα |
| title_fullStr |
Μελέτη της έκφρασης των ριβοσωματικών πρωτεϊνών στο βακτήριο Escherichia coli παρουσία αναστολέων που δρουν στο ριβόσωμα |
| title_full_unstemmed |
Μελέτη της έκφρασης των ριβοσωματικών πρωτεϊνών στο βακτήριο Escherichia coli παρουσία αναστολέων που δρουν στο ριβόσωμα |
| title_sort |
μελέτη της έκφρασης των ριβοσωματικών πρωτεϊνών στο βακτήριο escherichia coli παρουσία αναστολέων που δρουν στο ριβόσωμα |
| publishDate |
2022 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/15789 |
| work_keys_str_mv |
AT poulousidēropoulouelenē meletētēsekphrasēstōnribosōmatikōnprōteïnōnstobaktērioescherichiacoliparousiaanastoleōnpoudrounstoribosōma AT poulousidēropoulouelenē studyoftheexpressionofribosomalproteinsinescherichiacoliinthepresenceofinhibitorsactingontheribosome |
| _version_ |
1771297358131232768 |
| spelling |
nemertes-10889-157892022-09-05T20:37:10Z Μελέτη της έκφρασης των ριβοσωματικών πρωτεϊνών στο βακτήριο Escherichia coli παρουσία αναστολέων που δρουν στο ριβόσωμα Study of the expression of ribosomal proteins in Escherichia coli in the presence of inhibitors acting on the ribosome Πούλου Σιδηροπούλου, Ελένη Poulou Sidiropoulou, Eleni Αντιβιοτικά Ριβόσωματα Αναστολείς πρωτεϊνοσύνθεσης Πρωτεομική ανάλυση Antibiotics Ribosomes Protein sythesis inhibitors Proteomic analysis Τα αντιβιοτικά είναι ενώσεις οι οποίες έχουν την ικανότητα να αναστέλλουν την ανάπτυξη των παθογόνων ή μη βακτηρίων. Η εισαγωγή τους στη θεραπευτική αποτελεί μία από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις του εικοστού αιώνα και βρίσκονται στην υπηρεσία του ανθρώπου τα τελευταία 80 χρόνια προστατεύοντάς τον από ένα ευρύ φάσμα ασθενειών. Επειδή, τα τελευταία χρόνια η ανθεκτικότητα των παθογόνων στα αντιβιοτικά αυξάνεται δραματικά, η ανάγκη για εύρεση νέων ή βελτιωμένων αντιβιοτικών κρίνεται όλο και περισσότερο ως επιτακτική. Για την επίτευξη όμως ενός τέτοιου στόχου πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε τον ακριβή τρόπο δράσης των γνωστών αντιβιοτικών. Μεγάλο ποσοστό των αντιβιοτικών αναστέλλει την ανάπτυξη των βακτηρίων έχοντας ως στόχο το ριβόσωμα. Μέχρι πρόσφατα θεωρείτο ότι αυτά τα αντιβιοτικά είναι γενικοί αναστολείς της πρωτεϊνοσύνθεσης, όμως τα τελευταία χρόνια αυτή η πεποίθηση ανετράπη. Νέα πειραματικά δεδομένα επιβεβαιώνουν συνεχώς, ότι οι περισσότεροι αναστολείς της πρωτεϊνικής σύνθεσης δεν είναι γενικοί αλλά ειδικοί αναστολείς (context-specific). Στην παρούσα εργασία προσπαθήσαμε να πιστοποιήσουμε αυτά τα νέα δεδομένα της πρόσφατης βιβλιογραφίας, από μία άλλη οπτική, αυτή της πρωτεομικής. Με τη χρήση tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), σε συνδυασμό με ποσοτική ανάλυση μελετήσαμε το πρωτέομα του βακτηρίου E.coli παρουσία και απουσία αντιβιοτικών. Στην έρευνά μας χρησιμοποιήσαμε τα γνωστά context specific αντιβιοτικά: ερυθρομυκίνη, τελιθρομυκίνη, χλωραμφενικόλη και για πρώτη φορά την πακταμυκίνη. Με σκοπό τα παραπάνω αποτελέσματα να επιβεβαιωθούν και με κλασσικές τεχνικές προχωρήσαμε στην ανοσοαποτύπωση κατά Western. Με βάση τα αποτελέσματα της πρωτεομικής ανάλυσης επιλέχθηκαν γονίδια-στόχοι των οποίων η αφθονία μελετήθηκε με q-Real time PCR ανάλυση. Τα αποτελέσματα της πρωτεομικής μελέτης έδειξαν υπερέκφραση κάποιων πρωτεϊνών, υποέκφραση κάποιων άλλων και είδαμε ακόμα και παραγωγή μοναδικών πρωτεϊνών παρουσία του εκάστοτε αντιβιοτικού. Παράλληλα, οι εικόνες που έχουμε από το Western blotting φαίνεται να επιβεβαιώνουν τα αποτελέσματα της πρωτεομικής ανάλυσης, όμως χρειάζονται περεταίρω διερεύνηση. Ενώ, όσον αφορά τα επίπεδα των διάφορων γονιδίων-στόχων που μελετήθηκαν με PCR δεν έδειξαν τις ίδιες διαφοροποιήσεις όπως οι πρωτεΐνες που αυτά κωδικοποιούν.Η μελέτη που έχουμε κάνει σχετικά με την επιλεκτική αναστολή της πρωτεϊνοσύνθεσης που εμφανίζουν κάποια αντιβιοτικά έρχεται σε συμφωνία με προηγούμενες μελέτες που υποστηρίζουν αυτή τη θέση. Ταυτόχρονα, η μελέτη του ολικού πρωτεόματος μπορεί πλέον να εδραιωθεί ως μία ευαίσθητη και καθοριστική μέθοδος για τη διερεύνηση της βακτηριακής απόκρισης στα αντιβιοτικά με σκοπό να κατανοήσουμε τον τρόπο δράσης τους και συνεπώς να μπορέσουμε να σχεδιάσουμε νέες γενιές πιο αποτελεσματικών αντιβιοτικών που έχει ανάγκη η σύγχρονη θεραπευτική. Antibiotics are compounds that have the ability to inhibit the growth of pathogenic or non-pathogenic bacteria. Their introduction to therapeutics is one of the greatest discoveries of the twentieth century and they have been in humans’ service for the last 80 years, protecting them from a wide range of diseases. As antibiotic resistance of pathogens has increased dramatically in recent years, the need to find new or improve the already existing antibiotics is increasingly seen as imperative. But to achieve such a goal we must first understand the exact mode of action of known antibiotics. A large category of antibiotics inhibit the growth of bacteria targeting the ribosome. Until recently, these antibiotics were thought to be general inhibitors of protein synthesis, but in recent years this belief has been overturned. New experimental data constantly confirm that most inhibitors of protein synthesis are not general but specific inhibitors (context-specific). In the present study we try to validate these new data that emerged with antibiotics that target the ribosome, from another perspective, that of proteomics. Using tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), in combination with quantitative analysis we studied the proteome of the bacterium Escherichia coli in the presence and absence of antibiotics. In our research we used the known context specific antibiotics: erythromycin, telithromycin, chloramphenicol and for the first time pactamycin. In order to confirm the above results with classic techniques we proceeded to Western blotting. Based on the results of the proteomic analysis, target 8 genes were selected, the abundance of which was measured with q-Real time PCR analysis. The results of the proteomic study showed overexpression of some proteins, underexpression of some others and we even saw the production of unique proteins in the presence of each antibiotic. At the same time, the images we obtained from Western blotting seem to confirm the results of the proteomic analysis, but they need further investigation. On the other hand, the levels of the various targeted genes studied by q-Real time PCR did not show the same differences as the proteins they encode. The study we have done regarding the selective inhibition of protein synthesis in presence of some antibiotics is in line with previous studies that support this hypothesis. At the same time, the study of the total proteome can now be established as a sensitive and crucial method for investigating the bacterial response to antibiotics in order to understand how they act and therefore be able to design new generations of more effective antibiotics needed in therapeutics nowadays. 2022-02-14T09:04:20Z 2022-02-14T09:04:20Z 2021-11-13 http://hdl.handle.net/10889/15789 gr application/pdf |
