دانلود رایگان مقاله انگلیسی اصلی
آنتی بیوتیکها چگونه باکتریها را میشکند: از اهداف تا شبکه ها
چکیده:
تعاملات داروی آنتی بیوتیک و هدف و اثرات مستقیم مربوطه آنها به طور کلی شرح داده شده و توصیف میشوند. در مقابل، پاسخهای باکتریها به درمانهای دارویی آنتی بیوتیک که به مرگ سلول کمک میکنند، به خوبی درک نشده و ثابت شده است که دارای پیچیدگی زیادی میباشند زیرا این درمانها دربرگیرنده بسیاری از مسیرهای ژنتیکی و بیوشمیایی میباشند. در این بررسی ما اثرات چندلایه ای تعاملات داروی آنتی بیوتیک و هدف را مورد بحث و بررسی قرار میدهیم که شامل پروسه های سلولی ضروری ای میباشد که توسط آنتی بیوتیکهای باکتری کُش و مکانیسمهای پاسخ سلولی مرتبط با آنها که به روند کشته شدن باکتریها کمک میکنند، مورد ممانعت قرار میگیرد. ما همچنین دیدگاههای جدید مطرح شده درباره این مکانیسمها مورد بحث و بررسی قرار میدهیم، مکانیسمهایی که از طریق مطالعه شبکه های بیولوژیکی مورد بررسی قرار میگیرند و همچنین این بحث را داریم که چگونه این دیدگاهها را میتوان در کنار توسعه مربوطه در بیولوژی سنتز برای ایجاد درمانهای آنتی باکتریایی جدید مورد بررسی و ارزیابی قرار داد.
مقدمه:
درک چگونگی کاهش داده شدن مرگ سلول باکتریایی توسط آنتی بیوتیکها در کارکرد سلول باکتریایی ضروری اهمیت بسزایی دارد که توسط تعامل اولیه دارو- هدف بازداشته میشود. آنتی بیوتیکها را میتوان براساس اجزای سلولی یا سیستمی که بر روی اثر میگذارند، دسته بندی میشوند علاوه براینکه آیا آنها مرگ سلول را کاهش میدهند (داروهای باکتری کش) یا در موارد نادر از رشد سلول ممانعت میکنند (داروهای باکتریواستاتیک). بسیاری از ضدمیکروبهای ضدباکتری که در این مقاله مورد توجه قرار میگیرند، ممانعت کننده از DNA، RNA، دیواره سلولی یا سنتز پروتئین میباشند.
ممانعت از جایگزینی DNA توسط کوئینولونها:
سنتز DNA، نسخه برداری Mrna و تقسیم سلولی نیازمند واسطه گری سوپرکولینگهای کروموزومی از طریق شکسته شدن نوار کاتالیزشده توپوایزمراس و واکنشهای اتصال مجدد میباشند. این واکنشها توسط کلاس کوئیلونون سنتزی آنتی میکروبها مورد بررسی قرار میگیرند که شامل فلوئوروکوئینولونهای کلینیکی میباشند و بر روی ترکیبات توپوایزومراس DNA هدفگذاری میکنند.
ممانعت از سنتز RNA توسط ریفامیسینها:
روند ممانعت از سنتز RNA توسط کلاس ریفامیسین از آنتی بیوتیکهای باکتریایی نیمه سنتزی همانند روند ممانعت از تکرار DNA توسط کوئینولونها، دارای یک اثر فاجعه بار بر روی متابولیسم نوکلئیک اسید پروکاریوتیک بوده و ابزار مناسبی برای کاهش مرک سلول باکتریایی به شمار میرود.
ممانعت از سنتز سلولی:
مرگ سلول لیتیک: سلول باکتریایی توسط لایه های پپتی دوگلیکان (معروف به مورین) احاطه میشوند که یک ترکیب پلیمری میان ارتباطی متقارن میباشد که مرکب از بتا-(4-1)-N-استیل هگزوسامین مرتبط با پپتید میباشد.
ممانعت از سنتز پروتئین:
پروسه ترجمان mRNA در سه فاز متوالی (آغاز کردن، تطویل و نهایی سازی) اتفاق میافتد که دربرگیرنده ریبوزوم و دامنه ای از فاکتورهای دسترسی سیتوپلامیک میباشند. ریبوزوم مرکب از دو زیرواحد ریبونوکلئوپروتئین به نامهای 50S و 30S میباشد که به دنبال شکلگیری یک ترکیب بین یک نسخه از Mrna، tRNA آیمنواسیل دارای بار در N-فرمیل متیونین، چند فاکتور ممانعت مختلف و زیرواحد آزاد 30S میباشد.
بیولوژی شبکه آنتی بیوتیک:
همانطور که قبلا مورد اشاره قرار گرفت، مرگ سلول به واسطه آنتی بیوتیک پروسه پیچیده ای میباشد که تنها با تعامل دارو- هدف و اثرات اولیه این تعاملات متوالی شروع میشود. توسعه آنتی بیوتیکهای جدید و بهبود درمانهای دارویی آنتی بیوتیک کنونی از درک بهتر توالیهای خاص رویدادهایی ناشی میشود که با اتصال یک داروی باکتری کش به هدفش شروع میشود و با مرگ سلول باکتری به پایان میرسد.
نتیجه گیری:
عفونتهای باکتریایی مقاوم در برابر دارو شیوع بیشتری پیدا کرده اند و چالش سلامتی اصلی ما در دنیای امروز به شمار میرود. این افزایش مقاومت تسلط ما را بر آنتی میکروبهای موثر محدود میکند که در عین حال ایجادکننده موقعیت دردسرسازی میگردد که توسط تعداد اندکی از آنتی بیوتیکهای جدید معرفی شده در سالهای اخیر مورد تفوق قرار گرفته اند. اثرات پیچیده آنتی بیوتیکهای باکتریایی موردبحث در این مرور تامین کننده حوزه فعال بزرگی برای توسعه ترکیبات آنتی باکتریایی جدید در کنار انطباق مولکولهاو ساختارهای بیولوژی سنتزی میباشد که میتواند تقویت کننده پتانسیل آنتی بیوتیکهای کنونی باشند. این نکته در مورد انتقال درکمان از مکانیسمهای آنتی بیوتیک به درمانها و روشهای کلینیکی جدید اهمیت دارد به گونه ای که ما بتوانیم به صورت موثری به جنگ با رشد تهدید از پاتوژنهای مقاوم بپزدازیم.
How antibiotics kill bacteria from targets to networks