Открытие антибактериальных препаратов (АБП) в форме антибиотиков имеет почти 100-летнюю историю. За это время были отмечены как расцвет их эффективности против многих патогенных бактерий, так и современный период возникновения к ним множественной лекарственной устойчивости (МЛУ). В данной обзорной работе проанализированы результаты исследований многих международных лабораторий, занимающихся разработкой как новых ант ибиотиков, так и других форм противобактериальных препаратов. Представлены современные подходы в области геномных, постгеномных и нанотехнологий, использование которых спосо бствует созданию новых АБП. Благодаря этим технологиям уже получены первые результаты по использованию молекулярных пептидов, наночастиц в качестве АБП, литически действующих на мембрану бактерий. В последние годы в качестве АБП для борьбы с супербактериями вновь стали активно использоваться бактериофаги и их комбинации, получены данные об их способн ости лизировать патогены. Также проведен анализ результатов метаболомных иссле дований бактерий, на основе которых стало возможным создание чиповой конструкции-iChip, обеспечивающей высокопроизводительное культивирование бактерий в их естественной среде обитания, предоставляя доступ к «некультивируемым» микроорганизмам. В ряде исследований также на основе методов метаболомики представлены результаты идентификации «некультивируемых» микроорганизмов прямо из метагеномов. Этот подход позволяет далее их клонировать и экспрессировать в геномы протипированных бактерий. По мнению авторов, это позволяет быстро отбирать новые молекулы для открытия антибиотиков. Основным выводом данного обзора является необходимость исследований механизмов формирования у «супербактерий» как факторов МЛУ, так и их взаимодействия с клетками организма человека. В целом, учитывая обширные научные изыскания по созданию новых AБП, будущее в борьбе с «суперба ктериями» выглядит не столь угрожающим для человечества.

No abstract

.

CRISPR-Cas is an immune system of prokaryotes that protects them against alien replicons, mainly viruses and plasmids. Short sequences (spacers) complementary to the regions of a viral or plasmid genome are inserted into a CRISPR array conferring resistance to reinfection. Infections caused by Escherichia coli still present a serious challenge for clinical medicine. The aim of this study was to scan the genome of Escherichia coli HS for CRISPR-Cas components. The search was conducted using MacSyFinder (Macromolecular System Finder, ver. 1.0.2.), a program for bioinformatic modelling. Sequence homology searches were done using makeblastdb (ver. 2.2.28) and HMMER (ver. 3.0) tools. Bioinformatics-based methods allowed us to detect one CRISPR-Cas system in the studied genome of Escherichia coli HS and read the spacer sequences of its CRIPSR array. The protospacer regions complementary to the spacer sequences of the detected CRISPR array are typical for a few types of phages. Based on these findings, one can assess the degree of bacterial resistance to alien genetic elements.CRISPR-Cas система -это иммунная система прокариот, обеспечивающая защиту от чужеродных репликонов, в первую очередь вирусов и плазмид. Устойчивость к повторным инфекциям приобретается в результате включения в состав CRISPR-кассет коротких последовательностей, или спейсеров, комплементарных участкам соответствующих вирусных или плазмидных геномов. В настоящее время эшерихиозные инфекции остаются серьезной проблемой практической медицины. Вследствие их крайней устойчивости к терапии с использованием антибиотиков необходима разработка новых подходов лечения. Целью исследования был поиск структур CRISPR-Cas систем в геномной последовательности штамма Escherichia coli HS. Использовали методы программного моделирования MacSyFinder (Macromolecular System Finder, ver. 1.0.2.). Поиск точной гомологии последовательностей осуществляли посредством установленных вспомогательных пакетов makeblastdb (ver. 2.2.28), HMMER (ver. 3.0). В результате методами биоинформатики была выявлена одна CRISPR-Cas система и расшифрованы спейсерные последовательности CRISPR-кассеты у штамма Escherichia coli HS. С помощью последовательностей спейсеров CRISPR-кассеты были определены комплементарные им протоспейсерные участки нескольких типов фагов, что позволяет оценить степень их устойчивости к этим чужеродным генетическим элементам.