Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Popular

Evolusi eksperimental mengungkapkan bagaimana bakteri memperoleh resistensi obat – ScienceDaily


Sebuah tim peneliti di RIKEN Center for Biosystems Dynamics Research (BDR) di Jepang telah berhasil secara eksperimental mengembangkan bakteri umum Escherichia coli di bawah tekanan dari sejumlah besar antibiotik individu. Dengan melakukan itu, mereka mampu mengidentifikasi mekanisme dan kendala yang mendasari perkembangan resistensi obat. Temuan mereka dipublikasikan di jurnal ilmiah Komunikasi Alam, dapat digunakan untuk membantu mengembangkan strategi pengobatan obat yang meminimalkan kemungkinan bakteri mengembangkan resistansi.

Menangkal bakteri yang resistan terhadap beberapa obat menjadi tantangan global yang kritis. Tampaknya setiap kali kita mengembangkan antibiotik baru, bakteri resisten antibiotik baru muncul selama penggunaan klinis. Untuk memenangkan permainan kucing-dan-tikus ini, kita harus memahami bagaimana resistensi obat berkembang pada bakteri. Secara alami, proses ini sangat rumit, melibatkan banyak perubahan dalam urutan genom dan status seluler. Oleh karena itu, studi komprehensif tentang dinamika resistensi untuk sejumlah besar antibiotik tidak pernah dilaporkan.

“Evolusi laboratorium yang dikombinasikan dengan analisis genomik adalah pendekatan yang menjanjikan untuk memahami dinamika resistensi antibiotik,” jelas Tomoya Maeda, peneliti di RIKEN BDR yang memimpin penelitian ini. “Namun, evolusi laboratorium sangat padat karya, membutuhkan transfer serial kultur dalam waktu lama dan sejumlah besar eksperimen paralel.” Selain itu, Maeda mengatakan bahwa mengidentifikasi gen yang memungkinkan resistensi terhadap antibiotik tidak selalu mudah karena banyaknya fitur genetik yang terkandung dalam data tersebut.

Untuk mengatasi keterbatasan ini, tim mengembangkan sistem kultur robotik otomatis yang memungkinkan mereka berhasil melakukan evolusi laboratorium dengan kecepatan tinggi E. coli selama lebih dari 250 generasi di bawah tekanan dari 95 antibiotik yang berbeda. Dengan kemampuan baru ini, mereka mampu mengukur perubahan dalam transkriptom bakteri – kumpulan semua RNA kurir dan transkripnya, yang merupakan catatan gen mana yang sebenarnya diekspresikan. Hasilnya, sistem menghasilkan profil resistensi untuk 192 strain yang berevolusi. Para peneliti juga mengembangkan metode pembelajaran mesin untuk menganalisis data dalam jumlah besar ini, memungkinkan mereka mengidentifikasi gen baru dan terkenal yang berkontribusi pada prediksi evolusi resistensi.

“Kami menemukan itu E. coliDinamika evolusi disebabkan oleh sejumlah kecil keadaan intraseluler, menunjukkan bahwa kemungkinan dilengkapi dengan hanya sejumlah strategi untuk resistensi antibiotik, “kata Maeda. Dengan mampu mengukur kendala yang mempengaruhi evolusi resistensi antibiotik di E. coli, tim berharap mereka dapat memprediksi, dan dengan demikian mengendalikan, resistensi antibiotik.

Misalnya, dengan menggunakan sistem baru ini, mereka mampu menguji 2.162 pasang kombinasi obat dan menemukan 157 pasang yang berpotensi menekan perolehan resistensi antibiotik di E. coli. Seperti yang dikatakan Maeda, “Kami yakin bahwa hasil kami dapat diterapkan pada pengembangan strategi alternatif untuk menekan munculnya bakteri yang resistan terhadap obat.”

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh RIKEN. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Lagutogel/a>