ਜਾਣਕਾਰੀ

ਇੱਕ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀ ਮੌਤ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਕੀ ਬਣਦਾ ਹੈ?

ਇੱਕ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀ ਮੌਤ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਕੀ ਬਣਦਾ ਹੈ?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ਮੈਂ ਪੜ੍ਹਿਆ ਹੈ ਕਿ ਕੁਝ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਬਿਨਾਂ ਭੋਜਨ ਦੇ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੱਕ ਜੀਉਂਦੇ ਰਹਿ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀ ਮੌਤ ਕੀ ਬਣਦੀ ਹੈ? ਇਸ ਨੂੰ ਮਰੇ ਹੋਏ ਮੰਨਣ ਲਈ ਕਿਹੜੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ?


ਜਦੋਂ ਤੁਸੀਂ ਫੰਜਾਈ ਅਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਵਰਗੇ ਜੀਵ-ਜੰਤੂਆਂ ਬਾਰੇ ਗੱਲ ਕਰਦੇ ਹੋ ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦਾ ਸੁਸਤ ਰੂਪ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਵਾਇਰਸ, "ਮਰੇ" ਨੂੰ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕਰਨਾ ਕੁਝ ਔਖਾ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਵਾਸਤਵ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਲਈ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ.

ਮੈਂ ਅਨੁਮਾਨ ਲਗਾਇਆ ਹੋਵੇਗਾ "ਜਦੋਂ ਉਹ ਸਥਾਈ ਤੌਰ 'ਤੇ ਦੁਬਾਰਾ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਅਸਮਰੱਥ ਹੁੰਦੇ ਹਨ", ਪਰ ਮੈਂ ਗਲਤ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹਾਂ.

ਇੱਕ ਸਰੋਤ ਤੋਂ[1]:

ਦੇਖੇ ਗਏ ਤਾਲਮੇਲ ਵਾਲੇ ਜੀਨ ਸਮੀਕਰਨ ਸੈੱਲ ਦੀ ਮੌਤ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਵੀ ਜਾਰੀ ਰਹੇ, ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿਚ ਜਦੋਂ ਸਾਰੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸਥਾਈ ਤੌਰ 'ਤੇ ਦੁਬਾਰਾ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਦੀ ਆਪਣੀ ਯੋਗਤਾ ਗੁਆ ਬੈਠਦੇ ਹਨ। ਲਾਗੂ ਕੀਤੇ ਕਤਲੇਆਮ ਦੇ ਅਧੀਨ ਸੈੱਲ ਦੀ ਵਿਵਹਾਰਕਤਾ ਨਾਲ ਸਬੰਧਿਤ ਜੀਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਹੀ ਸੀਮਤ ਗਿਣਤੀ ਦਾ ਟ੍ਰਾਂਸਕ੍ਰਿਪਸ਼ਨ. ਜੀਵਿਤ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਗਟ ਕੀਤੇ ਜੀਨਾਂ ਦੀਆਂ ਪ੍ਰਤੀਲਿਪੀਆਂ - ਪਰ ਮਰੇ ਹੋਏ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਵਿੱਚ ਚੁੱਪ - ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਫੋਲਡਿੰਗ ਮਸ਼ੀਨਰੀ ਦੇ ਏਨਕੋਡਿੰਗ ਚੈਪਰੋਨਸ ਦੇ ਜ਼ਰੂਰੀ ਜੀਨਾਂ ਨੂੰ ਸ਼ਾਮਲ ਕਰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸੈੱਲ ਦੀ ਵਿਹਾਰਕਤਾ ਲਈ ਅਣੂ ਬਾਇਓਮਾਰਕਰ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ।

ਕਿਸੇ ਹੋਰ ਤੋਂ[2]:

ਇਹ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨਾ ਇੱਕ ਚੁਣੌਤੀ ਹੈ ਕਿ ਕੀ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਸੈੱਲ ਮਰ ਚੁੱਕੇ ਹਨ, ਜਾਂ ਵਿਹਾਰਕ ਪਰ ਗੈਰ-ਸਭਿਆਚਾਰਯੋਗ (VBNC), ਅਤੇ ਮਰੇ ਹੋਏ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀ ਸਹੀ ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ ਕੀ ਹੈ।

ਕੁਝ ਵਿਹਾਰਕ ਪਰ ਗੈਰ-ਸਭਿਆਚਾਰਯੋਗ ਸੈੱਲ (VBNC) ਨੂੰ ਵੰਡਣ ਵਾਲੇ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ "ਮੁੜ ਸੁਰਜੀਤ" ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। [3]

ਵੀ4,

ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸਧਾਰਣ ਬਾਈਨਰੀ ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ ਲਾਈਵ/ਡੈੱਡ ਸੰਭਵ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਬਾਇਲ ਸੈੱਲਾਂ ਨਾਲ ਸੰਭਵ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਸਰੀਰਕ ਅਵਸਥਾਵਾਂ ਦਾ ਸਹੀ ਵਰਣਨ ਨਹੀਂ ਕਰਦੀ ਹੈ।

ਬਦਕਿਸਮਤੀ ਨਾਲ ਅਸਲ ਸਿੱਟਾ ਇੱਕ ਪੇਵਾਲ ਦੇ ਪਿੱਛੇ ਹੈ।

ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਹੋਰ ਦੇਸ਼ ਤੋਂ ਸੁਣਿਆ5 :

ਪ੍ਰੋਗ੍ਰਾਮਡ ਸੈੱਲ ਡੈਥ ਇੱਕ ਜੀਨ-ਨਿਰਦੇਸ਼ਿਤ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਹੈ ਜੋ ਬਹੁ-ਸੈਲੂਲਰ ਜੀਵਾਣੂਆਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਅਤੇ ਹੋਮਿਓਸਟੈਸਿਸ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਪ੍ਰੋਗ੍ਰਾਮਡ ਸੈੱਲ ਦੀ ਮੌਤ ਦਾ ਸਭ ਤੋਂ ਆਮ ਮੋਡ ਐਪੋਪਟੋਸਿਸ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਬਾਇਓਕੈਮੀਕਲ ਅਤੇ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨਿਕ ਹਾਲਮਾਰਕ ਦੇ ਇੱਕ ਰੂੜ੍ਹੀਵਾਦੀ ਸਮੂਹ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇੱਥੇ ਅਸੀਂ ਇਸਦੀ ਰਿਪੋਰਟ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਐਸਚੇਰੀਚੀਆ ਕੋਲੀ ਐਪੋਪਟੋਸਿਸ ਦੇ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਮਾਰਕਰ ਵੀ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ- ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਫਾਸਫੈਟਿਡਿਲਸਰੀਨ ਐਕਸਪੋਜ਼ਰ, ਕ੍ਰੋਮੋਸੋਮ ਸੰਘਣਾਪਣ, ਅਤੇ ਡੀਐਨਏ ਫ੍ਰੈਗਮੈਂਟੇਸ਼ਨ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ-ਜਦੋਂ ਸੈੱਲ ਦੀ ਮੌਤ-ਟਰਿੱਗਰਿੰਗ ਤਣਾਅ ਦਾ ਸਾਹਮਣਾ ਕਰਨਾ ਪੈਂਦਾ ਹੈ, ਅਰਥਾਤ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕ ਇਲਾਜ।

ਇਸ ਲਈ, ਸ਼ਾਇਦ ਇਸ ਦਾ ਜਵਾਬ ਹੈ, ਇੱਕ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਮਰ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਇਹ ਦੁਬਾਰਾ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਅਸਮਰੱਥ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਮੁੜ ਜੀਵਿਤ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ, ਜੀਨ ਸਮੀਕਰਨ ਬੰਦ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਐਪੋਪਟੋਸਿਸ ਦੇ ਲੱਛਣਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।

[1] ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸੈੱਲ ਦੀ ਮੌਤ ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ ਟ੍ਰਾਂਸਕ੍ਰਿਪਸ਼ਨਲ ਗਤੀਵਿਧੀ ਸੈੱਲ ਵਿਹਾਰਕਤਾ ਲਈ ਅਣੂ ਬਾਇਓਮਾਰਕਰਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਰੇਮਕੋ ਕੋਰਟ, ਬਾਰਟ ਜੇ ਕੀਜੇਸਰ, ਮਾਰਟੀਨ ਪੀਐਮ ਕੈਸਪਰਸ, ਫਰੈਂਕ ਐਚ ਸ਼ੁਰੇਨ ਅਤੇ ਰਾਏ ਮੋਂਟੀਜਨ, ਬੀਐਮਸੀ ਜੀਨੋਮਿਕਸ 2008।
[2] ਕੀ ਮਰੇ ਹੋਏ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸੈੱਲਾਂ ਨੂੰ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਕੀ ਜੀਨ ਸੈੱਲ ਦੀ ਮੌਤ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਪ੍ਰਗਟ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ? Trevors JT1, J ਮਾਈਕਰੋਬਾਇਓਲ ਢੰਗ. 2012 ਜੁਲਾਈ
[3] ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਜੀਵਨ ਅਤੇ ਮੌਤ ਦਾ ਮਾਮਲਾ ਗ੍ਰੇਗ ਬੋਗੋਸੀਅਨ, ਐਡਵਰਡ ਵੀ ਬੋਰਨੇਫ
[4]ਮਾਈਕ੍ਰੋਬਾਇਲ ਭੋਜਨ ਸੁਰੱਖਿਆ ਵਿੱਚ ਤਰੱਕੀ: 23.
[5] ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕ-ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਬੈਕਟੀਰੀਅਲ ਸੈੱਲ ਡੈਥ ਐਪੋਪਟੋਸਿਸ ਦੇ ਸਰੀਰਕ ਅਤੇ ਬਾਇਓਕੈਮੀਕਲ ਹਾਲਮਾਰਕਸ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਡੈਨੀਅਲ ਜੇ. ਡਵਾਇਰ, ਡਿਓਗੋ ਐਮ. ਕੈਮਾਚੋ1, ਮਾਈਕਲ ਏ. ਕੋਹਾਂਸਕੀ, ਜੈਰਡ ਐਮ. ਕਾਲੂਰਾ1, ਜੇਮਜ਼ ਜੇ. ਕੋਲਿਨਸ, ਮੋਲੀਕਿਊਲਰ ਸੈੱਲ, ਵਾਲੀਅਮ 46, ਹੈ। , 8 ਜੂਨ 2012, ਪੰਨੇ 561-572


ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਚੈਨਲ ਦੇ ਅੰਦਰ ਜੋ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ ਜ਼ਿੰਦਾ ਰੱਖਦਾ ਹੈ

ਲਗਭਗ ਸਾਰੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਉਸੇ ਐਮਰਜੈਂਸੀ ਵਾਲਵ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹਨ - ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਚੈਨਲ ਜੋ ਦਬਾਅ ਹੇਠ ਖੁੱਲ੍ਹਦੇ ਹਨ, ਸੈੱਲ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਹੜ੍ਹ ਛੱਡਦੇ ਹਨ। ਇਹ ਇੱਕ ਆਖਰੀ-ਖਾਈ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਹੈ, ਇੱਕ ਅਸਫਲ-ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਜੋ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ ਫਟਣ ਅਤੇ ਮਰਨ ਤੋਂ ਰੋਕਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਸੀਮਾ ਤੱਕ ਫੈਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜੇ ਅਸੀਂ ਸਮਝਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਉਹ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਚੈਨਲ ਕਿਵੇਂ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕ ਦਵਾਈਆਂ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਮੰਗ 'ਤੇ ਖੋਲ੍ਹਣ ਲਈ ਤਿਆਰ ਕੀਤੀਆਂ ਜਾ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ, ਕਈ ਪ੍ਰਜਾਤੀਆਂ ਲਈ ਆਮ ਫਲੱਡਗੇਟ ਦਾ ਸ਼ੋਸ਼ਣ ਕਰਕੇ ਇਸਦੇ ਪੌਸ਼ਟਿਕ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ ਕੱਢ ਦਿੰਦੀਆਂ ਹਨ।

ਪਰ ਇਹ ਚੈਨਲ ਲੈਬ ਵਿੱਚ ਚਲਾਉਣ ਲਈ ਔਖੇ ਹਨ। ਅਤੇ ਉਹ ਕਿੰਨੇ ਸਹੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਖੁੱਲ੍ਹਦੇ ਅਤੇ ਬੰਦ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਇੱਕ ਉਪ-ਸੰਚਾਲਨ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦੇ ਹੋਏ ਅਤੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਤਾਕਤਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਹੇਠ ਇੱਕ ਅਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਖਤਮ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਇਹ ਮਾੜੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸਮਝਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਹੁਣ, ਰੌਕਫੈਲਰ ਦੇ ਥਾਮਸ ਵਾਲਜ਼ ਦੀ ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਤੋਂ ਨਵੀਂ ਖੋਜ ਨੇ ਇਹਨਾਂ ਚੈਨਲਾਂ ਨੂੰ ਸਰਗਰਮ ਕਰਨ ਅਤੇ ਕਲਪਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਨਵੀਂ ਵਿਧੀ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਕਾਰਜਾਂ ਦੀ ਵਿਆਖਿਆ ਕਰਨਾ ਸੰਭਵ ਹੋ ਗਿਆ ਹੈ। ਖੋਜਾਂ ਨੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਵਿੱਚ ਮੁੱਖ ਝਿੱਲੀ ਪ੍ਰੋਟੀਨ 'ਤੇ ਰੌਸ਼ਨੀ ਪਾਈ ਹੈ, ਅਤੇ ਇਹੀ ਤਰੀਕਾ ਮਨੁੱਖਾਂ ਵਿੱਚ ਸਮਾਨ ਚੈਨਲਾਂ ਬਾਰੇ ਸਾਡੀ ਸਮਝ ਨੂੰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

"ਅਸੀਂ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਪੜਾਵਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਲੜੀ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦੇ ਹੋਏ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਚੈਨਲ ਦੇ ਪੂਰੇ ਚੱਕਰ ਨੂੰ ਵੇਖਣ ਦੇ ਯੋਗ ਸੀ," ਵਾਲਜ਼ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ।

ਵਾਲਜ਼ ਨੇ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੋਂ MscS 'ਤੇ ਧਿਆਨ ਕੇਂਦਰਿਤ ਕੀਤਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਜੋ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀ ਝਿੱਲੀ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਮਕੈਨੀਕਲ ਬਲ ਦੇ ਜਵਾਬ ਵਿੱਚ ਖੁੱਲ੍ਹਦਾ ਹੈ। MscS ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਇੱਕ ਮੋਟੀ ਝਿੱਲੀ ਵਿੱਚ ਆਰਾਮ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਇੱਕ ਬੰਦ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਵਾਰ ਸ਼ੱਕ ਸੀ ਕਿ, ਜਦੋਂ ਤਰਲ ਪਦਾਰਥ ਸੈੱਲ ਨੂੰ ਸੁੱਜ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਝਿੱਲੀ 'ਤੇ ਤਣਾਅ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਇੰਨਾ ਪਤਲਾ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਸਦੇ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਬਾਹਰ ਨਿਕਲ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇੱਕ ਅਣਜਾਣ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਧੱਕਣ ਨਾਲ, ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਚੈਨਲ ਖੁੱਲ੍ਹ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਸੈੱਲ ਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਨੂੰ ਛੱਡ ਦਿੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਦਬਾਅ ਤੋਂ ਰਾਹਤ ਦਿੰਦੇ ਹਨ ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਕਿ ਝਿੱਲੀ ਆਪਣੀ ਅਸਲ ਮੋਟਾਈ ਵਿੱਚ ਵਾਪਸ ਨਹੀਂ ਆਉਂਦੀ ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਚੈਨਲ ਬੰਦ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ।

ਪਰ ਜਦੋਂ ਵਾਲਜ਼ ਸਮੂਹ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪੋਸਟ-ਡਾਕਟੋਰਲ ਐਸੋਸੀਏਟ, ਯਿਕਸਿਆਓ ਝਾਂਗ ਨੇ ਪੰਜ ਸਾਲ ਪਹਿਲਾਂ ਇਸ ਥਿਊਰੀ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ, MscS ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਨੂੰ ਛੋਟੇ ਕਸਟਮ-ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤੇ ਝਿੱਲੀ ਪੈਚਾਂ ਵਿੱਚ ਪੁਨਰਗਠਨ ਕੀਤਾ, ਤਾਂ ਉਸਨੇ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਕਿ ਕੁਦਰਤੀ ਸੀਮਾ ਦੇ ਅੰਦਰ ਝਿੱਲੀ ਨੂੰ ਪਤਲਾ ਕਰਕੇ ਚੈਨਲ ਨੂੰ ਖੋਲ੍ਹਣਾ ਅਸੰਭਵ ਸੀ। . "ਸਾਨੂੰ ਅਹਿਸਾਸ ਹੋਇਆ ਕਿ ਝਿੱਲੀ ਦਾ ਪਤਲਾ ਹੋਣਾ ਇਹ ਨਹੀਂ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਚੈਨਲ ਕਿਵੇਂ ਖੁੱਲ੍ਹਦੇ ਹਨ," ਵਾਲਜ਼ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ।

ਇਹ ਕਸਟਮ ਪੈਚ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਨੈਨੋਡਿਸਕਸ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਲਾਜ਼ਮੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮੂਲ ਝਿੱਲੀ ਵਾਲੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਕ੍ਰਾਇਓ-ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਨਾਲ ਕਲਪਨਾ ਕਰਨ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦੇ ਹਨ। ਵਾਲਜ਼ ਅਤੇ ਝਾਂਗ ਨੇ ਨੈਨੋਡਿਸਕ ਟੈਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀਆਂ ਸੀਮਾਵਾਂ ਨੂੰ ਅੱਗੇ ਵਧਾਉਣ ਦਾ ਸੰਕਲਪ ਲਿਆ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਝਿੱਲੀ ਦੇ ਲਿਪਿਡਜ਼ ਨੂੰ ?-ਸਾਈਕਲੋਡੇਕਸਟ੍ਰੀਨ, ਸੈੱਲ ਕਲਚਰ ਤੋਂ ਕੋਲੇਸਟ੍ਰੋਲ ਕੱਢਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਣ ਵਾਲਾ ਰਸਾਇਣ ਹਟਾਇਆ ਗਿਆ। ਇਹ ਝਿੱਲੀ ਵਿੱਚ ਤਣਾਅ ਪੈਦਾ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਵਾਲਜ਼ ਅਤੇ ਉਸਦੀ ਟੀਮ ਕ੍ਰਾਇਓ-ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਨਾਲ ਦੇਖ ਸਕਦੀ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਚੈਨਲ ਉਸ ਅਨੁਸਾਰ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਕਰਦਾ ਹੈ - ਆਖਰਕਾਰ ਚੰਗੇ ਲਈ ਬੰਦ ਹੋ ਗਿਆ, ਇੱਕ ਅਜਿਹੀ ਘਟਨਾ ਜਿਸ ਨੂੰ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਵਜੋਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਕੰਪਿਊਟਰ ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨਾਂ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦਾ ਦੇਖਿਆ, ਅਤੇ MscS ਦੇ ਕਾਰਜ ਲਈ ਇੱਕ ਨਵਾਂ ਮਾਡਲ ਉਭਰਿਆ। ਜਦੋਂ ਸੈੱਲ ਦੇ ਅੰਦਰ ਤਰਲ ਬਣ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਪਾਇਆ, ਲਿਪਿਡਜ਼ ਨੂੰ ਸਾਰੇ ਕੋਨਿਆਂ ਤੋਂ ਬੁਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਸਾਰੇ ਝਿੱਲੀ ਵਿੱਚ ਤਣਾਅ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕੇ। ਜੇ ਸਥਿਤੀ ਗੰਭੀਰ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ MscS ਚੈਨਲਾਂ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਲਿਪਿਡ ਵੀ ਭੱਜ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਲਿਪਿਡਾਂ ਨੂੰ ਬੰਦ ਰੱਖੇ ਬਿਨਾਂ, ਚੈਨਲਾਂ ਕੋਲ ਖੁੱਲ੍ਹਣ ਲਈ ਲੇਗਰੂਮ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਵਾਲਜ਼ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ, "ਅਸੀਂ ਦੇਖ ਸਕਦੇ ਹਾਂ ਕਿ, ਜਦੋਂ ਤੁਸੀਂ ਝਿੱਲੀ ਨੂੰ ?-ਸਾਈਕਲੋਡੇਕਸਟ੍ਰੀਨ ਨਾਲ ਨੰਗਾ ਕਰਦੇ ਹੋ, ਤਾਂ ਚੈਨਲ ਖੁੱਲ੍ਹਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਫਿਰ ਬੰਦ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ," ਵਾਲਜ਼ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ।

ਵਾਲਜ਼ ਅਤੇ ਝਾਂਗ ਦੀ?-ਸਾਈਕਲੋਡੇਕਸਟ੍ਰੀਨ ਨਾਲ ਨੈਨੋਡਿਸਕਸ ਦੀ ਹੇਰਾਫੇਰੀ ਦੀ ਨਵੀਂ ਵਿਧੀ ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਦਰਜਨਾਂ ਸਮਾਨ ਮਕੈਨੋਸੈਂਸੀਟਿਵ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਚੈਨਲਾਂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦੇਵੇਗੀ, ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਲੈਬ ਵਿੱਚ ਉਹਨਾਂ ਦੀਆਂ ਧਾਰਨਾਵਾਂ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ. ਅਜਿਹੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਮਨੁੱਖਾਂ ਵਿੱਚ ਸੁਣਨ ਅਤੇ ਛੋਹਣ ਦੀ ਭਾਵਨਾ ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ ਬਲੱਡ ਪ੍ਰੈਸ਼ਰ ਦੇ ਨਿਯਮ ਤੱਕ ਮੁੱਖ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਵਧੇਰੇ ਤਤਕਾਲੀ ਦਿਲਚਸਪੀ, ਹਾਲਾਂਕਿ, ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਚੈਨਲਾਂ ਦਾ ਸ਼ੋਸ਼ਣ ਕਰਨ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੈ ਜਿਨ੍ਹਾਂ 'ਤੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਬਚਣ ਲਈ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਖ਼ਤਰਨਾਕ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕ ਰੋਧਕ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਜਿਵੇਂ ਕਿ MRSA ਦੇ ਵਧਣ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਨਵੇਂ ਡਰੱਗ ਟੀਚੇ ਇੱਕ ਖਾਸ ਲੋੜ ਹਨ।

MscS ਅਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਚੈਨਲ MscL "ਬਹੁਤ ਦਿਲਚਸਪ ਡਰੱਗ ਟੀਚੇ" ਹਨ, ਵਾਲਜ਼ ਕਹਿੰਦਾ ਹੈ। "ਲਗਭਗ ਹਰ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਵਿੱਚ ਇਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਚੈਨਲ ਇੰਨੇ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵੰਡੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ, ਇੱਕ ਦਵਾਈ ਜੋ MscS ਜਾਂ MscL ਨੂੰ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ ਇੱਕ ਵਿਆਪਕ-ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕ ਬਣ ਸਕਦੀ ਹੈ।"


ਵਿਗਿਆਨੀ ਬਲੈਕ ਡੈਥ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਡੀਐਨਏ ਦੀ ਤਰਤੀਬ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਮੰਨਦੇ ਹਨ ਕਿ ਉਹ ਗਲਤ ਸਨ

ਪਾਠਕ ਟਿੱਪਣੀ

ਇਸ ਕਹਾਣੀ ਨੂੰ ਸਾਂਝਾ ਕਰੋ

ਕਾਲੀ ਮੌਤ ਦੇ ਪਿੱਛੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦਾ ਇੱਕ ਬਹੁਤ ਹੀ ਅਸਾਧਾਰਨ ਇਤਿਹਾਸ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਪੂਰਵਜ ਇੱਕ ਬੇਮਿਸਾਲ ਮਿੱਟੀ ਦਾ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਅਤੇ ਮੌਜੂਦਾ ਤਣਾਅ ਹੈ ਯੇਰਸੀਨੀਆ ਪੈਸਟਿਸ ਅਜੇ ਵੀ ਹਰ ਸਾਲ ਹਜ਼ਾਰਾਂ ਲੋਕਾਂ ਨੂੰ ਸੰਕਰਮਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਹੁਣ ਮੱਧਯੁਗੀ ਪਲੇਗ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਭਿਆਨਕ ਲੱਛਣਾਂ ਦਾ ਕਾਰਨ ਨਹੀਂ ਬਣਦਾ। ਦੋ ਸੰਸਕਰਣਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਮੂਲ ਅੰਤਰ, ਅਸਲ ਵਿੱਚ, ਕੁਝ ਲੋਕਾਂ ਨੂੰ ਇਹ ਸੁਝਾਅ ਦੇਣ ਲਈ ਅਗਵਾਈ ਕਰਦੇ ਹਨ ਕਿ ਅਸੀਂ ਗਲਤ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਠਹਿਰਾ ਰਹੇ ਹਾਂ। ਹੁਣ, ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਲੰਡਨ ਦੇ ਕੁਝ ਪਲੇਗ ਪੀੜਤਾਂ ਤੋਂ ਡੀਐਨਏ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ ਹੈ Y. ਕੀਟਨਾਸ਼ਕ ਦੋਸ਼ੀ ਜਾਪਦਾ ਹੈ। ਪਰ ਕ੍ਰਮ ਇਹ ਵੀ ਸੁਝਾਅ ਦਿੰਦੇ ਹਨ ਕਿ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਤਣਾਅ ਜੋ ਅਸੀਂ ਅੱਜ ਦੇਖਦੇ ਹਾਂ ਉਨ੍ਹਾਂ ਨਾਲੋਂ ਵੱਖ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ ਜੋ ਯੂਰਪ ਵਿੱਚ ਫੈਲੇ ਹਨ।

ਮਿੱਟੀ ਦੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ ਮਨੁੱਖੀ ਜਰਾਸੀਮ ਵਿੱਚ ਕਿਸ ਨੇ ਬਦਲਿਆ? ਇੱਕ ਮੁੱਖ ਘਟਨਾ ਇਹ ਤੱਥ ਜਾਪਦੀ ਹੈ ਕਿ ਇਸ ਨੇ ਡੀਐਨਏ ਦਾ ਇੱਕ ਪਲਾਜ਼ਮੀਡ, ਇੱਕ ਛੋਟਾ, ਗੋਲਾਕਾਰ ਟੁਕੜਾ ਚੁੱਕਿਆ ਹੈ ਜੋ ਬਾਕੀ ਜੀਵਾਣੂ ਦੇ ਡੀਐਨਏ ਤੋਂ ਵੱਖਰੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਨਕਲ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਦੀ ਹਾਲਤ ਵਿੱਚ Y. ਕੀਟਨਾਸ਼ਕ, ਉਸ ਪਲਾਜ਼ਮੀਡ ਵਿੱਚ ਤਿੰਨ ਮੁੱਖ ਜੀਨ ਸਨ: ਦੋ ਜੋ ਇਸ ਨੂੰ ਪ੍ਰਤੀਯੋਗੀ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਇੱਕ ਤੀਜਾ ਜਿਸ ਨੇ ਮਨੁੱਖੀ ਖੂਨ ਦੇ ਥੱਕੇ ਬਣਾਉਣ ਦੀ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ ਹੇਰਾਫੇਰੀ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕੀਤੀ ਸੀ। ਇਸ ਲਈ, ਜਦੋਂ ਪਲੇਗ ਪੀੜਤਾਂ ਦਾ ਡੀਐਨਏ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦਾ ਮੌਕਾ ਪੇਸ਼ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਉਹ ਡੀਐਨਏ ਹੈ ਜਿਸ ਨੂੰ ਲੇਖਕਾਂ ਨੇ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਬਣਾਉਣ ਦਾ ਫੈਸਲਾ ਕੀਤਾ ਹੈ।

ਡੀਐਨਏ ਪੂਰਬੀ ਸਮਿਥਫੀਲਡ ਤੋਂ 53 ਹੱਡੀਆਂ ਅਤੇ 46 ਦੰਦਾਂ ਤੋਂ ਆਇਆ ਸੀ, ਲੰਡਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਮੂਹਿਕ ਦਫ਼ਨਾਉਣ ਵਾਲੀ ਥਾਂ ਜੋ ਕਿ 1347-1351 ਤੱਕ ਯੂਰਪ ਵਿੱਚ ਬਲੈਕ ਡੈਥ ਦੀ ਪਹਿਲੀ ਦਿੱਖ ਦੀ ਤਾਰੀਖ ਹੈ। ਇਹ ਇੱਕ ਮੁੱਖ ਸਰੋਤ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਯੂਰਪ ਵਿੱਚ ਫੈਲਣ ਵਾਲੀਆਂ ਪਲੇਗ ਦੀਆਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਲਹਿਰਾਂ ਦਾ ਵਿਵਹਾਰ ਕੁਝ ਵੱਖਰਾ ਸੀ, ਜੋ ਸੁਝਾਅ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ Y. ਕੀਟਨਾਸ਼ਕ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਆਪਣੇ ਮਨੁੱਖੀ ਮੇਜ਼ਬਾਨਾਂ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾ ਰਿਹਾ ਸੀ। ਨਿਯੰਤਰਣ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਨ ਲਈ, ਲੇਖਕਾਂ ਨੇ 10 ਮਨੁੱਖੀ ਅਵਸ਼ੇਸ਼ਾਂ ਦੇ ਇੱਕ ਸਮੂਹ ਤੋਂ ਹੱਡੀਆਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀਆਂ ਜੋ ਪਲੇਗ ਦੀ ਦਿੱਖ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਹਨ।

ਗੰਦਗੀ ਦੀ ਡਿਗਰੀ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ, ਹੱਡੀਆਂ ਦੇ ਹਰੇਕ ਸੈੱਟ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਮਨੁੱਖੀ ਮਾਈਟੋਕਾਂਡਰੀਆ ਦੇ ਡੀਐਨਏ ਦੀ ਖੋਜ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ, ਜਿਸ ਨੂੰ ਨੁਕਸਾਨ ਅਤੇ ਗੰਦਗੀ ਦੇ ਪੱਧਰਾਂ ਬਾਰੇ ਜਾਣਕਾਰੀ ਦੀ ਇੱਕ ਡਿਗਰੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਨੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ। ਕੁਝ ਨਮੂਨਿਆਂ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਡੀਐਨਏ ਨਹੀਂ ਸੀ, ਪਰ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਸੰਖਿਆ ਵਿੱਚ ਸੀ। ਗੰਦਗੀ ਦੇ ਪੱਧਰ ਪ੍ਰਬੰਧਨਯੋਗ ਸਨ, ਅਤੇ ਕ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਅਜਿਹੇ ਬਦਲਾਅ ਸਨ ਜੋ ਪੁਰਾਣੇ, ਨੁਕਸਾਨੇ ਗਏ ਡੀਐਨਏ ਲਈ ਖਾਸ ਹਨ। ਨਮੂਨੇ ਚੰਗੇ ਲੱਗਣ ਦੇ ਨਾਲ, ਲੇਖਕ ਕ੍ਰਮਬੱਧ ਕਰਨ ਵੱਲ ਮੁੜੇ Y. ਕੀਟਨਾਸ਼ਕ ਪਲਾਜ਼ਮੀਡ ਡੀਐਨਏ.

ਸਾਵਧਾਨੀ ਦੀ ਇੱਕ ਵਾਧੂ ਪਰਤ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ, ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਆਪਣੇ ਨਮੂਨੇ ਦੋ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕ੍ਰਮਬੱਧ ਸੁਵਿਧਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਭੇਜੇ, ਜਿਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਕਿਸੇ ਨੇ ਵੀ ਪਹਿਲਾਂ ਸੰਭਾਲਿਆ ਨਹੀਂ ਸੀ Y. ਕੀਟਨਾਸ਼ਕ ਡੀ.ਐਨ.ਏ. ਦੰਦਾਂ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਤੋਂ ਪਲਾਜ਼ਮੀਡ ਡੀਐਨਏ ਨੂੰ ਚੁੱਕਣਾ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਆਸਾਨ ਸੀ, ਜਿਸ ਨੂੰ ਲੇਖਕ ਮਿੱਝ ਤੋਂ ਲਿਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਖੂਨ ਦੀਆਂ ਨਾੜੀਆਂ ਵਿੱਚ ਅਮੀਰ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਵੱਸਣਾ ਪਸੰਦ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਜੋ ਡੀਐਨਏ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ, ਉਹ ਮਨੁੱਖੀ ਕ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਦੇਖੇ ਗਏ ਸਮਾਨ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਦੇ ਸੰਕੇਤ ਵੀ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਵੀ ਪੁਰਾਣਾ ਹੋਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਸੀ ਅਤੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ ਉਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦਾ ਨੁਕਸਾਨ ਹੋਇਆ ਹੈ। ਲੋੜੀਂਦੇ ਕ੍ਰਮਾਂ ਦੇ ਨਾਲ (ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਨਮੂਨੇ ਤੋਂ 37,000 ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਾਪਤ ਹੋਏ), ਉਹ ਪਲਾਜ਼ਮੀਡ ਦੇ ਕ੍ਰਮ ਨੂੰ ਦੁਬਾਰਾ ਬਣਾਉਣ ਦੇ ਯੋਗ ਸਨ।

ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਹਿੱਸੇ ਲਈ, ਕ੍ਰਮ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਆਧੁਨਿਕ ਤਣਾਅ ਵਿੱਚ ਪਾਏ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਸਮਾਨ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਕ੍ਰੋਮੋਸੋਮ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਕੁਝ ਡੀਐਨਏ ਨੇ ਕੁਝ ਵੱਖਰੇ ਅੰਤਰ ਦਿਖਾਏ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਕੋਈ ਵੀ ਆਧੁਨਿਕ ਤਣਾਅ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਫਿਰ ਵੀ, ਕ੍ਰਮ ਸਪੱਸ਼ਟ ਤੌਰ 'ਤੇ ਅਜੇ ਵੀ ਸੀ Y. ਕੀਟਨਾਸ਼ਕ.

ਲੇਖਕ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਦੇ ਹਨ ਕਿ ਇਹ ਇੱਕ ਸਪੱਸ਼ਟ ਸੰਕੇਤ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਕਿਸਮ ਦੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਬਲੈਕ ਡੈਥ ਅਤੇ ਕਈ ਹੋਰ ਪਲੇਗ ਫੈਲਣ ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਹਨ, ਅਤੇ ਅਜੇ ਵੀ ਆਧੁਨਿਕ ਬਿਮਾਰੀਆਂ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਰਹੇ ਹਨ। ਇਸ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਕੁਝ ਧਿਰਾਂ ਲਈ, ਇਹ ਥੋੜਾ ਜਿਹਾ ਚਿਹਰਾ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਵਿਗਿਆਨਕ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਸਪੱਸ਼ਟਤਾ ਨਾਲ ਸੰਭਾਲਿਆ ਗਿਆ ਸੀ।

"ਦੋ ਲੇਖਕਾਂ (SW ਅਤੇ JM) ਨੇ ਪਹਿਲਾਂ ਇਹ ਦਲੀਲ ਦਿੱਤੀ ਹੈ ਕਿ ਬਲੈਕ ਡੈਥ ਦੀ ਮਹਾਂਮਾਰੀ ਵਿਗਿਆਨ, ਵਾਇਰਸ, ਅਤੇ ਆਬਾਦੀ ਦੀ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਆਧੁਨਿਕ ਯਰਸੀਨੀਅਲ ਪਲੇਗ ਦੇ ਕਾਰਕਾਂ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਵੱਖਰੀ ਸੀ ਜੋ ਕਿ ਕਾਰਨ ਹੋਈ ਸੀ। Y. ਕੀਟਨਾਸ਼ਕ,"ਪੇਪਰ ਨੇ ਕਿਹਾ। "ਇਸ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ ਮਹਾਂਮਾਰੀ ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਮੰਨਣ ਵਾਲੇ ਸਬੂਤਾਂ ਦੇ ਵਧ ਰਹੇ ਸਰੀਰ ਨੂੰ ਦੇਖਦੇ ਹੋਏ, ਸਾਡਾ ਮੰਨਣਾ ਹੈ ਕਿ ਵਿਗਿਆਨਕ ਬਹਿਸਾਂ ਨੂੰ ਹੁਣ ਮਹਾਂਮਾਰੀ ਦੀਆਂ ਵਿਲੱਖਣ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੇ ਜੈਨੇਟਿਕ ਅਧਾਰ ਨੂੰ ਸੰਬੋਧਿਤ ਕਰਨ ਵੱਲ ਬਦਲਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।"

ਇਹ ਕੰਮ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਉਸ ਸ਼ਿਫਟ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਕਦਮ ਹੈ, ਭਾਵੇਂ ਇਹ ਇੱਕ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਨਤੀਜਾ ਹੈ. ਇਹ ਤੱਥ ਕਿ ਇਹ ਪਲਾਜ਼ਮੀਡ ਆਧੁਨਿਕ ਤਣਾਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਇੱਕ ਨਾਲੋਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵੱਖਰਾ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਅੰਤਰ ਕਿਤੇ ਹੋਰ ਹੋਣੇ ਚਾਹੀਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਕ੍ਰੋਮੋਸੋਮ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਕ੍ਰਮ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਇਸ ਲਈ ਹੋਰ ਕੰਮ ਸਮਰਪਿਤ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਕ੍ਰੋਮੋਸੋਮ ਇੱਕ ਪਲਾਜ਼ਮੀਡ ਨਾਲੋਂ ਕਾਫ਼ੀ ਵੱਡੇ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਹਾਲਾਂਕਿ, ਅਤੇ ਡੀਐਨਏ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਬਦਲਾਅ ਹੋਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਪਛਾਣ ਕਰਨਾ ਕਿ ਕਿਹੜੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀ ਘਾਤਕਤਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਤ ਕਰਦੇ ਹਨ ਇੱਕ ਗੰਭੀਰ ਚੁਣੌਤੀ ਸਾਬਤ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ ਭਾਵੇਂ ਅਸੀਂ ਪੂਰੇ ਕ੍ਰਮ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਾਂ।


ਖੋਜ ਲਈ ਲੰਬੀ ਸੜਕ

ਮੌਜੂਦਾ ਅਧਿਐਨ ਲਈ ਸੜਕ ਸਾਲ ਪਹਿਲਾਂ ਸ਼ੁਰੂ ਹੋਈ ਸੀ, ਜਦੋਂ ਜਰਨਲ ਵਿੱਚ 2007 ਦੀ ਇੱਕ ਰਿਪੋਰਟ ਸੈੱਲ ਨੇ ਇਹ ਵਿਚਾਰ ਪੇਸ਼ ਕੀਤਾ ਕਿ ਸਾਰੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ-ਨਾਸ਼ਕ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕਸ ਉਸੇ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ ਸੈੱਲ ਦੀ ਮੌਤ ਨੂੰ ਚਾਲੂ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਮਾਹ ਨੇ ਕਿਹਾ। "ਉਸ ਬਿੰਦੂ 'ਤੇ. ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਨਾਲ ਅਸੀਂ ਸਾਰੇ ਜੋ ਸੋਚ ਰਹੇ ਸੀ ਉਸ ਦੇ ਢੱਕਣ ਨੂੰ ਉਡਾ ਦਿੱਤਾ," ਕਿਉਂਕਿ ਬੈਕਟੀਰੀਆ-ਨਾਸ਼ਕ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕਸ ਦੀ ਹਰੇਕ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸੈੱਲ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹਿੱਸਿਆਂ ਨੂੰ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਇਹ ਸੋਚਣਾ ਵਿਰੋਧੀ ਹੈ ਕਿ ਉਹ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਰੋਗਾਣੂਆਂ ਨੂੰ ਮਾਰਨ ਲਈ ਉਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਓਹ ਕੇਹਂਦੀ.

ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਕੁਝ ਜੀਵਾਣੂਨਾਸ਼ਕ ਦਵਾਈਆਂ ਨਿਸ਼ਾਨਾ a ਸੈੱਲ ਦੀ ਬਾਹਰੀ ਕੰਧ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਦੂਸਰੇ ਇਸਦੇ ਵਿਘਨ ਪਾਉਂਦੇ ਹਨ ਪ੍ਰੋਟੀਨ-ਬਿਲਡਿੰਗ ਫੈਕਟਰੀ, ਰਾਈਬੋਸੋਮ। ਪਰ 2007 ਦੇ ਪੇਪਰ ਨੇ ਸੁਝਾਅ ਦਿੱਤਾ ਕਿ, ਆਪਣੇ ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ ਟੀਚਿਆਂ ਨੂੰ ਮਾਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਇਹ ਸਾਰੀਆਂ ਦਵਾਈਆਂ ਇੱਕ ਸਾਂਝੇ ਸੈਕੰਡਰੀ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਚਾਲੂ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ: ਉਹ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ "ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਆਕਸੀਜਨ ਸਪੀਸੀਜ਼" ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਲਈ ਧੱਕਦੀਆਂ ਹਨ, ਜਿਸਨੂੰ ਫ੍ਰੀ ਰੈਡੀਕਲ ਵੀ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਅਣੂ ਬਰਬਾਦ ਕਰਨ ਵਾਲੀਆਂ ਗੇਂਦਾਂ ਜੋ ਡੀਐਨਏ ਨੂੰ ਗੰਭੀਰ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਨੁਕਸਾਨ ਪਹੁੰਚਾ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ। ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਜੇਕਰ ਤੁਰੰਤ ਨਕਾਰਾ ਨਾ ਕੀਤਾ ਜਾਵੇ।

ਇਸ ਕੰਮ ਦੇ ਬਾਅਦ, ਨਡਲਰ ਅਤੇ ਉਸਦੇ ਸਾਥੀਆਂ ਨੇ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਆਕਸੀਜਨ ਸਪੀਸੀਜ਼ ਦੇ ਵਿਰੁੱਧ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀ ਇੱਕ ਕੁਦਰਤੀ ਰੱਖਿਆ ਵਿਧੀ ਦੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ: ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਸਲਫਾਈਡ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਰਿਪੋਰਟ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਜਰਨਲ ਵਿੱਚ 2011 ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਹੋਈ ਸੀ ਵਿਗਿਆਨ, ਟੀਮ ਨੇ ਸੈਂਕੜੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਜੀਨੋਮ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਅਤੇ ਪਾਇਆ ਕਿ ਉਹ ਸਾਂਝੇ ਹਨ ਵੰਸ - ਕਣ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਸਲਫਾਈਡ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਪਾਚਕ ਲਈ ਉਹ ਕੋਡ, ਨਾਲ ਐਸ. ਔਰੀਅਸ ਅਤੇ ਪੀ. ਐਰੂਜਿਨੋਸਾ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ CSE ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ। ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਦੱਸਿਆ ਕਿ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਸਲਫਾਈਡ ਨੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਵਿੱਚ ਐਂਟੀਆਕਸੀਡੈਂਟ ਐਨਜ਼ਾਈਮ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਫ੍ਰੀ ਰੈਡੀਕਲ ਨੂੰ ਗੈਰ-ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਅਣੂਆਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦੇ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਆਕਸੀਜਨ ਪ੍ਰਜਾਤੀਆਂ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਨੂੰ ਵੀ ਦਬਾਉਂਦੇ ਹਨ।

ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਇਹ ਵੀ ਪਾਇਆ ਕਿ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਵਿੱਚ ਐਨਜ਼ਾਈਮਾਂ ਨੂੰ ਮਿਟਾਉਣ ਜਾਂ ਅਯੋਗ ਕਰਨ ਨਾਲ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕਸ ਦੀ ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸ਼੍ਰੇਣੀ ਲਈ "ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ" ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਆਕਸੀਜਨ ਸਪੀਸੀਜ਼ ਦੇ ਨਿਰਮਾਣ ਕਾਰਨ ਆਕਸੀਟੇਟਿਵ ਤਣਾਅ ਕਾਰਨ ਮਰ ਗਏ। ਉਸ ਸਮੇਂ, ਟੀਮ "ਇਨਿਹਿਬਟਰਸ" ਨੂੰ ਲੱਭਣਾ ਚਾਹੁੰਦੀ ਸੀ ਜੋ ਇੱਕ ਸੰਕਰਮਿਤ ਵਿਅਕਤੀ ਵਿੱਚ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਪਾਚਕ ਨੂੰ ਬੰਨ੍ਹ ਅਤੇ ਅਸਮਰੱਥ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ.

"ਜੇ ਅਸੀਂ ਉਹਨਾਂ ਇਨਿਹਿਬਟਰਾਂ ਨੂੰ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕਸ ਨਾਲ ਜੋੜਦੇ ਹਾਂ ... ਅਸੀਂ ਉਹਨਾਂ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕਸ ਨੂੰ ਵਧੇਰੇ ਸ਼ਕਤੀਸ਼ਾਲੀ ਬਣਾ ਸਕਦੇ ਹਾਂ," ਨਡਲਰ ਨੇ ਲਾਈਵ ਸਾਇੰਸ ਨੂੰ ਦੱਸਿਆ। ਹਾਲਾਂਕਿ, "ਇਨ੍ਹਾਂ ਐਨਜ਼ਾਈਮਾਂ ਨੂੰ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਬਣਾਉਣ ਵਾਲੇ ਇਨਿਹਿਬਟਰਾਂ ਨੂੰ ਲੱਭਣਾ ਬਹੁਤ ਮੁਸ਼ਕਲ ਸੀ ਜੋ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਲਈ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਸਨ," ਉਸਨੇ ਨੋਟ ਕੀਤਾ।

ਥਣਧਾਰੀ ਸੈੱਲ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਸਲਫਾਈਡ ਵੀ ਪੈਦਾ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਭਾਵ ਮਨੁੱਖੀ ਸੈੱਲ ਵੀ ਮਨੁੱਖਾਂ ਵਿੱਚ ਮਿਸ਼ਰਣ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਹਾਈਡਰੋਜਨ ਸਲਫਾਈਡ ਇੱਕ ਸੰਕੇਤਕ ਅਣੂ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਦਿਮਾਗ ਤੋਂ ਲੈ ਕੇ ਨਿਰਵਿਘਨ ਮਾਸਪੇਸ਼ੀ ਤੱਕ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਟਿਸ਼ੂਆਂ ਨਾਲ ਗੱਲਬਾਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਮਨੁੱਖੀ ਸੈੱਲ ਅਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੋਵੇਂ ਸੈੱਲ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਸਲਫਾਈਡ ਬਣਾਉਣ ਲਈ CSE ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਪਰ ਮਨੁੱਖੀ ਅਤੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ CSE ਥੋੜੇ ਵੱਖਰੇ ਸੁਆਦਾਂ ਵਿੱਚ ਆਉਂਦੇ ਹਨ। ਟੀਮ ਉਹਨਾਂ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਲੱਭਣਾ ਚਾਹੁੰਦੀ ਸੀ ਜੋ ਬੈਕਟੀਰੀਆ CSE ਲਈ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਤਰਜੀਹ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਇਹ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਕਿ ਰਸਾਇਣ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਵਿਰੁੱਧ ਸ਼ਕਤੀਸ਼ਾਲੀ ਹੋਣਗੇ ਅਤੇ ਥਣਧਾਰੀ ਸੈੱਲਾਂ 'ਤੇ ਕਿਸੇ ਅਣਇੱਛਤ ਮਾੜੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਤੋਂ ਬਚਣ ਲਈ।

ਅਜਿਹਾ ਕਰਨ ਲਈ, ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਮਨੁੱਖੀ, ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਅਤੇ CSE ਦੇ ਹੋਰ ਸੰਸਕਰਣਾਂ ਦੀ ਬਣਤਰ ਦਾ ਵਿਆਪਕ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ ਤਾਂ ਜੋ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਜੋੜਨ ਲਈ ਇੱਕ ਆਕਰਸ਼ਕ ਟੀਚਾ ਲੱਭਿਆ ਜਾ ਸਕੇ। ਆਖਰਕਾਰ, ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਜੀਵਾਣੂ ਸੀਐਸਈ 'ਤੇ ਇੱਕ "ਚੰਗਾ ਜੇਬ" ਮਿਲਿਆ ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਛੋਟਾ ਅਣੂ ਫਿਸਲ ਸਕਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਐਂਜ਼ਾਈਮ ਦੀ ਗਤੀਵਿਧੀ ਨੂੰ ਬਦਲ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਨਡਲਰ ਨੇ ਕਿਹਾ।

"ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਕੀ ਕੀਤਾ ਹੈ, ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਅਜਿਹੀ ਚੀਜ਼ ਦੀ ਪਛਾਣ ਕੀਤੀ ਜੋ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਐਨਜ਼ਾਈਮ ਲਈ ਵਿਲੱਖਣ ਹੈ ਅਤੇ ਮਨੁੱਖੀ ਐਨਜ਼ਾਈਮ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਨਹੀਂ ਹੈ ... ਇਸ ਲਈ ਇਹ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਲਈ ਖਾਸ ਹੈ," ਮਾਹ ਨੇ ਕਿਹਾ। ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਬਲਦ-ਅੱਖ ਲੱਭਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਟੀਮ ਨੇ ਆਪਣੇ ਹਥਿਆਰ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਕੰਮ ਕਰਨਾ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰ ਦਿੱਤਾ। ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਇਹ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਲਗਭਗ 3.2 ਮਿਲੀਅਨ ਵਪਾਰਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉਪਲਬਧ ਛੋਟੇ ਅਣੂਆਂ ਦੀ ਇੱਕ ਵਰਚੁਅਲ ਸਕ੍ਰੀਨ ਚਲਾਈ ਜੋ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਚੁਣੀ ਹੋਈ ਜੇਬ ਵਿੱਚ ਫਿੱਟ ਹੋਵੇਗੀ। ਤਿੰਨ ਹੋਨਹਾਰ ਵਿਕਲਪਾਂ ਵਜੋਂ ਸਾਹਮਣੇ ਆਏ ਅਤੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਦੇ ਅਗਲੇ ਗੇੜ ਵਿੱਚ ਇਸ ਨੂੰ ਬਣਾਇਆ।

ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਸਲਫਾਈਡ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਨੂੰ ਘਟਾ ਕੇ, ਇਨ੍ਹੀਬੀਟਰਾਂ ਨੇ ਨਾ ਸਿਰਫ ਬੱਗਾਂ ਦੇ ਵਿਰੁੱਧ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕਸ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਨੂੰ ਵਧਾਇਆ ਬਲਕਿ "ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ" ਵਜੋਂ ਜਾਣੇ ਜਾਂਦੇ ਇੱਕ ਵਰਤਾਰੇ ਨੂੰ ਵੀ ਦਬਾ ਦਿੱਤਾ।

ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਦੇ ਉਲਟ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਉਹਨਾਂ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨਾਲ ਵਿਕਸਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਨਸ਼ੀਲੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਲਈ ਘੱਟ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਬਣਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਉਦੋਂ ਵਰਣਨ ਕਰਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਤਣਾਅ ਦੇ ਮੱਦੇਨਜ਼ਰ ਆਪਣੇ ਮੈਟਾਬੋਲਿਜ਼ਮ ਨੂੰ ਬੰਦ ਕਰ ਦਿੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਕੁਝ ਸੁਸਤ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ, ਸੈੱਲ ਗੁਣਾ ਕਰਨਾ ਬੰਦ ਕਰ ਦਿੰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਆਪਣੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਕਿਉਂਕਿ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕਸ ਗੁਣਾ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ ਸ਼ਾਰਟ-ਸਰਕਟ ਕਰਕੇ ਕੰਮ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ ਉਦੋਂ ਤੱਕ ਜ਼ਿੰਦਾ ਰੱਖਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਤੱਕ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕਸ ਖਤਮ ਨਹੀਂ ਹੋ ਜਾਂਦੇ। ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਕੁਝ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਸੈੱਲ ਇੱਕ ਸੰਕਰਮਿਤ ਵਿਅਕਤੀ ਦੇ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕਸ ਦਾ ਪੂਰਾ ਕੋਰਸ ਪੂਰਾ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਵੀ ਰੁਕ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਜੇਕਰ ਉਹਨਾਂ ਦਾ ਇਮਿਊਨ ਸਿਸਟਮ ਬਚੇ ਹੋਏ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨਾਲ ਨਜਿੱਠਣ ਲਈ ਤਿਆਰ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਤਾਂ ਪੁਰਾਣੀ ਲਾਗ ਸ਼ੁਰੂ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਨਡਲਰ ਨੇ ਕਿਹਾ।

ਪਰ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ, ਲੇਖਕਾਂ ਨੇ ਪਾਇਆ ਕਿ ਇਨਿਹਿਬਟਰਾਂ ਨੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਨੂੰ ਇਸ ਸੁਰੱਖਿਆ ਵਾਲੀ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਜਾਣ ਤੋਂ ਰੋਕ ਦਿੱਤਾ। "ਅਸੀਂ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਸਲਫਾਈਡ, ਸਪੱਸ਼ਟ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ' ਤੇ ਬਹੁਤ ਵੱਡਾ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਂਦਾ ਹੈ," ਨਡਲਰ ਨੇ ਕਿਹਾ। ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ, "ਇਸ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਦੇ ਵਰਤਾਰੇ ਨੂੰ ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਬਣਾਉਣ ਵਾਲੀ ਕੋਈ ਦਵਾਈ ਨਹੀਂ ਹੈ," ਉਸਨੇ ਅੱਗੇ ਕਿਹਾ, ਸੁਝਾਅ ਦਿੱਤਾ ਕਿ ਇਹ ਇਲਾਜ ਲਈ ਇੱਕ ਨਵਾਂ ਤਰੀਕਾ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ।

ਮੈਕਗਿਲ ਯੂਨੀਵਰਸਿਟੀ ਵਿੱਚ ਮਾਈਕ੍ਰੋਬਾਇਓਲੋਜੀ ਅਤੇ ਇਮਯੂਨੋਲੋਜੀ ਵਿਭਾਗ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਐਸੋਸੀਏਟ ਪ੍ਰੋਫੈਸਰ ਡਾ ਦਾਓ ਨਗੁਏਨ ਨੇ ਕਿਹਾ, "ਮਕੈਨਿਕ ਦ੍ਰਿਸ਼ਟੀਕੋਣ ਤੋਂ, ਇਹ ਅਜੇ ਵੀ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸਪੱਸ਼ਟ ਨਹੀਂ ਹੈ ਕਿ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਸਲਫਾਈਡ ਦੀ ਰੋਕਥਾਮ ਕਿਵੇਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।" ਮਾਂਟਰੀਅਲ, ਜੋ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਨਹੀਂ ਸੀ। ਭਾਵਨਾ ਨੂੰ ਗੂੰਜਦੇ ਹੋਏ, ਨਡਲਰ ਨੇ ਨੋਟ ਕੀਤਾ ਕਿ ਉਹ ਅਤੇ ਉਸਦੇ ਸਾਥੀ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਸਲਫਾਈਡ ਦੀ ਭੂਮਿਕਾ ਦੀ ਹੋਰ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਦੀ ਯੋਜਨਾ ਬਣਾ ਰਹੇ ਹਨ।

ਟੀਮ ਨੂੰ ਇਹ ਵੀ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਹੈ ਕਿ ਕੀ ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਅਣੂਆਂ ਨੂੰ ਬਦਲਣ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਹੈ ਤਾਂ ਜੋ ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਮਨੁੱਖਾਂ ਲਈ ਵਧੀਆ ਪ੍ਰਭਾਵੀ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕੇ, ਨਾ ਕਿ ਸਿਰਫ ਚੂਹੇ, ਅਤੇ ਪ੍ਰਸ਼ਾਸਨ ਦਾ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਰਸਤਾ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਨਗੁਏਨ ਨੇ ਕਿਹਾ. "ਜੇ ਇਨ੍ਹੀਬੀਟਰਾਂ ਨੂੰ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਅਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵੀ ਦਵਾਈਆਂ ਵਿੱਚ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕੋਈ ਕਲਪਨਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਹਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਮੌਜੂਦਾ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕਸ ਦੇ ਨਾਲ ਇਲਾਜ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਵੇਗੀ। ਪੁਰਾਣੀਆਂ ਲਾਗਾਂ ਜਿੱਥੇ ਮੌਜੂਦਾ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕਸ ਬਹੁਤ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਨਹੀਂ ਹਨ," ਉਸਨੇ ਕਿਹਾ।


ਨਤੀਜੇ

ਸਰਕਟ ਡਿਜ਼ਾਈਨ, ਲਾਗੂ ਕਰਨਾ, ਅਤੇ ਭਾਗਾਂ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ

ਸਾਡੇ ਬੇਸ ਸਰਕਟ, ਜਿਸਨੂੰ PAD (ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਡ ਪਰਉਪਕਾਰੀ ਮੌਤ) ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਆਤਮਘਾਤੀ ਮੋਡੀਊਲ ਅਤੇ ਇੱਕ ਜਨਤਕ-ਚੰਗਾ ਮੋਡੀਊਲ (ਚਿੱਤਰ 1B) ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਖੁਦਕੁਸ਼ੀ ਮੋਡੀਊਲ ਪ੍ਰਗਟ ਕਰਦਾ ਹੈ ਪੀ ਦੇ ਅਧੀਨ ਬੈਕਟੀਰੀਓਫੇਜ φX174 ਤੋਂ lysis ਜੀਨampC ਬੀਟਾ-ਲੈਕਟਮ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕ, 6-ਏਪੀਏ ਦੇ ਜਵਾਬ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਮੋਟਰ। 6-ਏਪੀਏ ਸੈੱਲ-ਵਾਲ ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ ਦੇ ਅੰਸ਼ਕ ਸੈੱਲ-ਦੀਵਾਰ ਟੁੱਟਣ ਅਤੇ ਇਕੱਠਾ ਹੋਣ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਦਾ ਹੈ, anhMurNAc-tripeptide, ਜੋ P ਦਾ ਇੱਕ ਟ੍ਰਾਂਸਕ੍ਰਿਪਸ਼ਨਲ ਰੈਗੂਲੇਟਰ, AmpR ਨੂੰ ਬੰਨ੍ਹਦਾ ਅਤੇ ਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਕਰਦਾ ਹੈ।ampC ਪ੍ਰਮੋਟਰ (ਜੈਕਬਜ਼ ਅਤੇ ਬਾਕੀ, 1997)। ਜਨਤਕ-ਚੰਗਾ ਮੋਡੀਊਲ ਇੱਕ ਆਈਪੀਟੀਜੀ-ਇੰਡੂਸੀਬਲ ਪ੍ਰਮੋਟਰ, ਪੀ ਤੋਂ ਬੀਟਾ-ਲੈਕਟੇਮੇਸ (BlaM) ਦੇ ਇੱਕ ਸੋਧਿਆ, ਸਾਈਟੋਪਲਾਸਮਿਕ ਰੂਪ ਨੂੰ ਪ੍ਰਗਟ ਕਰਦਾ ਹੈ।lac/ara-1 (ਲੁਟਜ਼ ਅਤੇ ਬੁਜਾਰਡ, 1997)। ਆਤਮਘਾਤੀ ਫੰਕਸ਼ਨ ਅਤੇ ਵੱਖਰੇ ਮੌਡਿਊਲਾਂ ਵਿੱਚ ਜਨਤਕ-ਚੰਗਾ ਉਤਪਾਦਨ ਹੋਣ ਨਾਲ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਸੁਤੰਤਰ ਮੋਡੂਲੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਸਿਸਟਮ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ 'ਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਮਿਲਦੀ ਹੈ। ਭਾਵ, ਪ੍ਰਤੀ ਸੈੱਲ BlaM ਉਤਪਾਦਨ ਦਰ ਨੂੰ E ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਉਤਪਾਦਨ ਦਰ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਮੋਡਿਊਲੇਟ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਜਨਤਕ-ਚੰਗੀ ਉਤਪਾਦਨ ਦਰ ਅਤੇ ਤਣਾਅ ਦੇ ਪੱਧਰ ਲਈ, ਮੌਤ ਦਰ ਨੂੰ ਈ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੀ ਅਨੁਵਾਦ ਦਰ ਨੂੰ ਬਦਲ ਕੇ ਮੋਡਿਊਲ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਇਹਨਾਂ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਨੂੰ ਸਾਡੇ ਗਣਿਤਿਕ ਮਾਡਲ (ਹੇਠਾਂ ਦੇਖੋ) ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਅਸਪਸ਼ਟ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ ਵੱਖਰੇ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਨਾਲ ਮੈਪ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਨਿਯੰਤਰਣ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ, ਅਸੀਂ ਇੱਕ ਸੈੱਲ ਸਟ੍ਰੇਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜੋ PAD ਦੇ ​​ਸਮਾਨ ਹੈ ਸਿਵਾਏ ਇਸ ਵਿੱਚ ਇਸਦੀ ਘਾਟ ਹੈ ਜੀਨ (ਕੋਈ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਡ ਮੌਤ, ਜਾਂ NPD ਨਹੀਂ)। ਮਾਈਕਰੋਸਕੋਪ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਨੇ NPD (ਪੂਰਕ ਚਿੱਤਰ S1) ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ PAD ਲਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜ਼ਿਆਦਾ ਸੈੱਲ ਲਾਈਸਿਸ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ ਹੈ। ਇਸ ਨੇ ਘੱਟ ਲਈ ਈ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੇ ਇੱਕ ਮਾਮੂਲੀ ਵਿਕਾਸ ਰੋਕੂ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਾ ਸੁਝਾਅ ਦਿੱਤਾ ਜੀਨ ਇੰਡਕਸ਼ਨ (ਅਰਥਾਤ, ਘੱਟ 6-APA ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਪੂਰਕ ਚਿੱਤਰ S1d, e)।

ਅਸੀਂ ਇਸ ਦੀਆਂ ਦੋ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਲਈ BlaM ਨੂੰ ਚੁਣਿਆ ਹੈ ਜੋ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਕੀਤੇ ਸਰਕਟ ਫੰਕਸ਼ਨ ਲਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਨ। ਪਹਿਲਾਂ, ਕਿਉਂਕਿ 6-ਏਪੀਏ ਪੈਰੀਪਲਾਜ਼ਮ ਵਿੱਚ ਆਪਣੇ ਟੀਚਿਆਂ (ਪੈਨਿਸਿਲਿਨ-ਬਾਈਡਿੰਗ ਪ੍ਰੋਟੀਨ) ਨੂੰ ਪਛਾਣਦਾ ਹੈ, ਇੱਕ ਸਾਇਟੋਪਲਾਜ਼ਮਿਕ ਬਲੈਮ ਨੂੰ ਸੈੱਲਾਂ ਨੂੰ 6-ਏਪੀਏ (ਬਰੂਮ-ਸਮਿਥ ਅਤੇ ਸਪ੍ਰੈਟ, 1986 ਈਵਰੇਟ) ਤੋਂ ਬਚਾਉਣਾ ਨਹੀਂ ਚਾਹੀਦਾ। ਅਤੇ ਬਾਕੀ, 1990)। ਅਸੀਂ ਇੱਕ ਰਿਪੋਰਟਰ ਸਰਕਟ (pCSaGFP) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇਸ ਵਿਚਾਰ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ, ਜਿੱਥੇ GFP ਸਮੀਕਰਨ (ਚਿੱਤਰ 2A) ਦੁਆਰਾ 6-APA-ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਸੈੱਲ-ਵਾਲ ਨੁਕਸਾਨ ਦੀ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ। ਸਾਡੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ BlaM ਸਮੀਕਰਨ ਨੇ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਨਿਯੰਤਰਣ (ਬਿਨਾਂ BlaM ਇੰਡਕਸ਼ਨ) ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਨੁਕਸਾਨ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ਘੱਟ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ, 6-APA ਡਿਗਰੇਡੇਸ਼ਨ ਦੀ ਘਾਟ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਦੇ ਉਲਟ, ਬੀਟਾ-ਲੈਕਟੇਮੇਜ਼, ਬਲਾ ਦੇ ਮੂਲ, ਪੈਰੀਪਲਾਸਮਿਕ ਰੂਪ ਨੇ 6-ਏਪੀਏ ਨੂੰ ਡੀਗਰੇਡ ਕਰਨ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹੋਏ, ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਨਿਯੰਤਰਣ (ਬਲਾ ਇੰਡਕਸ਼ਨ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ) ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਨੁਕਸਾਨ ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਕਰਮ ਨੂੰ ਘਟਾ ਦਿੱਤਾ ਹੈ। ਦੂਜਾ, ਜਦੋਂ ਸੈੱਲ ਲਾਈਸਿਸ ਦੁਆਰਾ ਐਕਸਟਰਸੈਲੂਲਰ ਸਪੇਸ ਵਿੱਚ ਛੱਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ BlaM ਨੂੰ 6-APA ਨੂੰ ਘਟਾਉਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਬਚੇ ਹੋਏ ਸੈੱਲਾਂ ਲਈ ਸੁਰੱਖਿਆ ਦੀ ਪੇਸ਼ਕਸ਼ ਕਰਨੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ। ਅਸੀਂ ਇੱਕ ਸੁਰੱਖਿਆ ਪਰਖ (ਚਿੱਤਰ 2B) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਇਸ ਵਿਚਾਰ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ। ਲਾਈਜ਼ਡ ਤੋਂ ਸੁਪਰਨੇਟੈਂਟ, ਬਲੈਮ-ਐਕਸਪ੍ਰੈਸਿੰਗ ਸੈੱਲਾਂ ਨੇ 6-ਏਪੀਏ ਇਲਾਜ ਦੇ ਵਿਰੁੱਧ ਇੱਕ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਤਣਾਅ ਲਈ ਪੂਰੀ ਸੁਰੱਖਿਆ ਦੀ ਪੇਸ਼ਕਸ਼ ਕੀਤੀ। ਇਸ ਦੇ ਉਲਟ, BlaM ਨੂੰ ਪ੍ਰਗਟ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਸੈੱਲਾਂ ਤੋਂ ਸੁਪਰਨੇਟੈਂਟ ਪਰ ਲਾਈਜ਼ਡ ਨਹੀਂ ਜਾਂ ਲਾਈਜ਼ਡ ਸੈੱਲਾਂ ਤੋਂ ਜੋ BlaM ਨੂੰ ਪ੍ਰਗਟ ਨਹੀਂ ਕਰਦੇ, ਸੁਰੱਖਿਆ ਦੀ ਪੇਸ਼ਕਸ਼ ਨਹੀਂ ਕਰਦੇ ਸਨ।

ਇਸ ਲਈ, ਸਾਡੇ ਸਰਕਟਾਂ ਵਿੱਚ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰੋਗ੍ਰਾਮਡ ਮੌਤ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪਰਉਪਕਾਰੀ ਹੈ: ਪਿਊਬਿਕ ਗੁੱਡ (BlaM) ਸਿਰਫ ਇਸਦੇ ਮੇਜ਼ਬਾਨ ਸੈੱਲ ਦੇ ਕਤਲ ਦੁਆਰਾ ਇਸਦੇ ਸੁਰੱਖਿਆ ਕਾਰਜ ਨੂੰ ਮਹਿਸੂਸ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਡਿਜ਼ਾਇਨ ਵਿੱਚ ਮੌਤ ਵਿੱਚ ਸੈੱਲ-ਸੈੱਲ ਪਰਿਵਰਤਨਸ਼ੀਲਤਾ ਦੀ ਲੋੜ ਵੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਸਟੋਚੈਸਟਿਕ ਈ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਸਮੀਕਰਨ ਜਾਂ ਈ-ਪ੍ਰੋਟੀਨ-ਵਿਚੋਲੇ ਕਤਲ ਲਈ ਵੇਰੀਏਬਲ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਤੋਂ ਪੈਦਾ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਅਸੀਂ ਨੋਟ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਪਹਿਲਾ ਪਹਿਲੂ P ਤੋਂ GFP ਸਮੀਕਰਨ ਵਿੱਚ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੈampC ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਮੋਟਰ ਇੱਕ ਰਿਪੋਰਟਰ ਸਰਕਟ ਨੂੰ ਲੈ ਕੇ GFP ਸਮੀਕਰਨ ਦਾ ਮੁੱਖ ਸਿਖਰ ਇੱਕ ਵਿਆਪਕ ਵੰਡ ਦਿਖਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਲਗਭਗ 50-ਗੁਣਾ ਰੇਂਜ (ਚਿੱਤਰ 2A) ਨੂੰ ਕਵਰ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਆਬਾਦੀ ਦੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ PAD ਦਾ ਫਾਇਦਾ

ਪਰਉਪਕਾਰੀ ਮੌਤ ਦੇ ਫਾਇਦੇ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਪਹਿਲਾਂ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕ ਇਲਾਜ (ਚਿੱਤਰ 3A) ਦੇ ਜਵਾਬ ਵਿੱਚ PAD ਅਤੇ NPD ਦੀ ਵਿਕਾਸ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਕੀਤੀ। ਪਰਉਪਕਾਰੀ ਮੌਤ ਨੂੰ ਲਾਭਦਾਇਕ ਹੋਣ ਲਈ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ PAD ਆਬਾਦੀ NPD ਆਬਾਦੀ ਤੋਂ ਵੱਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। 400 μg/ml 6-APA ਦੇ ਜੋੜ ਨਾਲ PAD ਸਟ੍ਰੇਨ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ lysis ਹੋਇਆ ਪਰ NPD ਸਟ੍ਰੇਨ ਵਿੱਚ ਮਾਮੂਲੀ lysis ਹੋਇਆ। PAD ਸਟ੍ਰੇਨ ਦੀ ਘਣਤਾ NPD ਸਟ੍ਰੇਨ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ∼ 18 ਘੰਟੇ ਬਾਅਦ ਤੱਕ ਘੱਟ ਰਹੀ ਜਦੋਂ ਇਹ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਵਧਣਾ ਸ਼ੁਰੂ ਹੋ ਗਿਆ ਅਤੇ ਅੰਤ ਵਿੱਚ NPD ਤਣਾਅ ਨਾਲੋਂ ਉੱਚੀ ਘਣਤਾ 'ਤੇ ਪਹੁੰਚ ਗਿਆ। ਇਹ ਵਾਧਾ ਲਾਭ BlaM ਦੇ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਜਾਰੀ ਹੋਣ ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ 6-APA (ਚਿੱਤਰ 2B) ਦੇ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਗਿਰਾਵਟ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸੀ। ਇਹ ਨਤੀਜਾ ਇੱਕ ਸਿੱਧਾ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪਰਉਪਕਾਰੀ ਮੌਤ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਕਲੋਨਲ ਆਬਾਦੀ ਵਿੱਚ ਸਮੁੱਚੀ ਆਬਾਦੀ ਦੇ ਬਚਾਅ ਨੂੰ ਲਾਭ ਪਹੁੰਚਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਪਰਉਪਕਾਰੀ ਮੌਤ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਇੱਕ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਲੋੜ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸਥਿਤੀ ਦੇ ਉਲਟ ਹੋਣ ਦੀ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਜਦੋਂ ਦੋ ਕਿਸਮਾਂ ਨੂੰ ਇੱਕ ਮਿਸ਼ਰਣ ਵਿੱਚ ਉਗਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਸਮਾਜਿਕ ਵਿਕਾਸ ਸਿਧਾਂਤ ਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕਰਦੀ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ਜਨਤਕ-ਚੰਗਾ ਉਤਪਾਦਕ (ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, PAD) ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਵਿੱਚ ਘਟਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਬਿਨਾਂ ਜਾਂ ਘੱਟ ਜਨਤਕ-ਚੰਗੇ ਉਤਪਾਦਨ (ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, NPD) ਦੇ ਤਣਾਅ ਨਾਲ ਸੰਸ਼ੋਧਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। PAD ਅਤੇ NPD ਦੇ ਫਲੋਰੋਸੈਂਸ-ਟੈਗ ਕੀਤੇ ਸੰਸਕਰਣਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਅਸੀਂ ਆਪਣੀ ਸਿੰਥੈਟਿਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀ (ਪੂਰਕ ਚਿੱਤਰ S2) ਵਿੱਚ ਇਸ ਪੂਰਵ-ਅਨੁਮਾਨ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਇਸ ਵਿਚਾਰ ਨੂੰ ਮਜਬੂਤ ਕੀਤਾ ਕਿ ਈ-ਵਿਚੋਲੇ ਸੈੱਲ ਲਾਈਸਿਸ ਦੁਆਰਾ BlaM ਰੀਲੀਜ਼ ਪਰਉਪਕਾਰੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਕਿ BlaM ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਜਨਤਕ ਭਲਾਈ ਹੈ।

ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸਾਡੇ ਸਰਕਟ ਤਣਾਅ ਦੇ ਜਵਾਬ ਵਿੱਚ ਪਰਉਪਕਾਰੀ ਮੌਤ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਨਾਜ਼ੁਕ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਅੰਤਰ-ਪਲੇ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਮਾਡਲ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਪ੍ਰੋਗ੍ਰਾਮਡ ਸਰਕਟ ਡਾਇਨਾਮਿਕਸ (ਸਮੀਕਰਨਾਂ (1)-(6), ਪੂਰਕ ਪਾਠ, ਅਤੇ ਚਿੱਤਰ 3B) ਲਈ ਇੱਕ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਮਾਡਲ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਮਾਡਲ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਜਨਤਕ ਚੰਗੇ (β2ਈ ਪ੍ਰੋਟੀਨ (β1), ਅਤੇ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤਣਾਅ ਪੱਧਰ (ਜਾਂ 6-APA ਨਜ਼ਰਬੰਦੀ, ਏ)। ਪਰਉਪਕਾਰੀ ਮੌਤ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਲਾਭ ਲਈ ਹੋਰ ਮੁੱਖ ਨਿਰਧਾਰਕ ਉਹ ਸਮਾਂ ਸੀਮਾ ਹੈ ਜਿਸ ਦੇ ਅੰਦਰ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਸੈੱਲ ਘਣਤਾ ਜਿਸ 'ਤੇ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮ ਕੀਤੀ ਮੌਤ ਸ਼ੁਰੂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਪੁਰਾਣੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਬਿੰਦੂਆਂ 'ਤੇ, ਪਰਉਪਕਾਰੀ ਮੌਤ ਨੁਕਸਾਨਦੇਹ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਆਬਾਦੀ ਨੇ ਅਜੇ ਤੱਕ ਜਾਰੀ ਕੀਤੇ ਜਨਤਕ ਭਲੇ, 6-APA (ਚਿੱਤਰ 3A ਅਤੇ B) ਦੀ ਗਿਰਾਵਟ ਦਾ ਪੂਰਾ ਆਨੰਦ ਨਹੀਂ ਲਿਆ ਹੈ। ਨਾਲ ਹੀ, ਜੇਕਰ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਡ ਮੌਤ ਇੱਕ ਘੱਟ ਸੈੱਲ ਘਣਤਾ 'ਤੇ ਸ਼ੁਰੂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ, ਤਾਂ ਜਨਤਕ-ਚੰਗੀ ਰੀਲੀਜ਼ ਘੱਟ ਹੋਵੇਗੀ (ਸੰਭਵ ਤੌਰ 'ਤੇ ਮਾਰੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਕੁੱਲ ਸੰਖਿਆ ਦੁਆਰਾ ਸੀਮਿਤ) ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸੰਸਕ੍ਰਿਤੀ ਦੀ ਉਸੇ ਮਿਆਦ ਦੇ ਬਾਅਦ ਪਰਉਪਕਾਰੀ ਮੌਤ ਲਾਭਦਾਇਕ ਨਹੀਂ ਹੋਵੇਗੀ ( ਪੂਰਕ ਚਿੱਤਰ S3)। ਇਹ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਪਰਉਪਕਾਰੀ ਮੌਤ ਦੇ ਸੰਭਾਵੀ ਅਨੁਕੂਲ ਲਾਭ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੇ ਜੀਵਨ ਚੱਕਰ (ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਘਣਤਾ ਅਤੇ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਮਿਆਦ) ਨੂੰ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਕਾਰਕਾਂ ਦੀ ਮਹੱਤਤਾ ਨੂੰ ਰੇਖਾਂਕਿਤ ਕਰਦੀਆਂ ਹਨ। ਬਾਅਦ ਦੇ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਵਿੱਚ, ਸਾਡੀ ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਵਿਕਾਸ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਦੀ ਘਣਤਾ ਨਾਲ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ 600=0.15–0.2 ਅਤੇ 6-APA ਇਲਾਜ ਤੋਂ ਬਾਅਦ 24 ਘੰਟੇ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ।

ਇੱਕ ਖਾਸ ਤਣਾਅ ਦੇ ਪੱਧਰ 'ਤੇ, ਜਨਤਕ-ਚੰਗੇ ਉਤਪਾਦਨ ਦੀ ਦਰ ਨੂੰ ਇਸ ਹੱਦ ਤੱਕ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਨਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪਰਉਪਕਾਰੀ ਮੌਤ ਆਬਾਦੀ ਲਈ ਲਾਭਦਾਇਕ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ। BlaM ਦੀ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦਰ ਨੂੰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਰਕੇ ਇਸ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਵਾਸਤਵ ਵਿੱਚ, ਜ਼ੀਰੋ ਸਮੇਂ a=5.5 ਲਈ, ਸਾਡਾ ਮਾਡਲ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕਰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਹਾਲਾਂਕਿ BlaM ਸਮੀਕਰਨ ਵਧਣ ਨਾਲ PAD ਅਤੇ NPD ਤਣਾਅ ਦੋਵਾਂ ਦੇ ਵਾਧੇ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, PAD ਸਟ੍ਰੇਨ NPD ਤਣਾਅ ਨਾਲੋਂ ਵਧੇਰੇ ਫਿੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ BlaM ਸਮੀਕਰਨ ਕਾਫ਼ੀ ਉੱਚਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (β2>3.6) ਮੌਤ ਦੀ ਲਾਗਤ (ਚਿੱਤਰ 3C) ਲਈ ਮੁਆਵਜ਼ਾ ਦੇਣ ਲਈ। ਪੂਰਵ-ਅਨੁਮਾਨ ਦੇ ਅਨੁਕੂਲ, 400 μg/ml 6-APA 'ਤੇ, IPTG ਦੁਆਰਾ BlaM ਸਮੀਕਰਨ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣਾ ਸਮੁੱਚੇ ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ PAD ਸਟ੍ਰੇਨ ਸਿਰਫ 0.25 mM (ਚਿੱਤਰ 3D, ਪੂਰਕ ਚਿੱਤਰ S4) ਤੋਂ ਵੱਧ IPTG ਲਈ NPD ਤਣਾਅ ਨੂੰ ਪਛਾੜਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਪਰਉਪਕਾਰੀ ਮੌਤ ਦੇ ਫਾਇਦੇਮੰਦ ਹੋਣ ਲਈ ਜਨਤਕ-ਚੰਗੀ ਰੀਲੀਜ਼ ਦੀ ਲੋੜ ਕਾਫ਼ੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਹੋਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ।

ਸਰਵੋਤਮ ਮੌਤ ਦਰਾਂ ਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਅਤੇ ਪ੍ਰਮਾਣਿਕਤਾ

ਬਾਕੀ ਸਭ ਕੁਝ ਬਰਾਬਰ ਹੋਣ ਕਰਕੇ, ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਡ ਮੌਤ ਦੀ ਡਿਗਰੀ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਡ ਮੌਤ ਅਤੇ ਜਨਤਕ-ਚੰਗੀ ਰੀਲੀਜ਼ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਵਪਾਰ-ਬੰਦ ਦੇ ਕਾਰਨ ਪਰਉਪਕਾਰੀ ਮੌਤ ਦੇ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸ਼ੁੱਧ ਲਾਭ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਜੇ ਬਹੁਤ ਸਖ਼ਤ ਹੈ, ਤਾਂ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਡ ਮੌਤ ਲਈ ਜਾਰੀ ਕੀਤੇ ਗਏ ਜਨਤਕ ਭਲੇ ਦੁਆਰਾ ਮੁਆਵਜ਼ਾ ਨਹੀਂ ਦਿੱਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੈ, ਤਾਂ ਜਾਰੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਜਨਤਕ ਭਲਾਈ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਵੀ ਘੱਟ ਹੋਵੇਗੀ ਅਤੇ ਆਬਾਦੀ ਵਿਆਜ ਦੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਦਰ ਤਣਾਅ ਨਾਲ ਨਜਿੱਠਣ ਵਿੱਚ ਅਸਮਰੱਥ ਹੈ। ਦਰਅਸਲ, ਸਾਡਾ ਮਾਡਲ ਪ੍ਰੋਗ੍ਰਾਮਡ ਮੌਤ ਦੀ ਇੱਕ ਅਨੁਕੂਲ ਡਿਗਰੀ ਦੀ ਭਵਿੱਖਬਾਣੀ ਕਰਦਾ ਹੈ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ β ਦੁਆਰਾ ਸੰਚਾਲਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ1, E ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦਰ ਚਿੱਤਰ 4A). ਅਸੀਂ ਨੋਟ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਸਰਵੋਤਮ ਮੌਤ ਦਰ ਦਾ ਉਭਾਰ ਅਸਥਾਈ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ (ਪੂਰਕ ਚਿੱਤਰ S5a) 'ਤੇ ਗੰਭੀਰ ਤੌਰ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਅਨੁਕੂਲਤਾ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਮਿਆਦ ਦੇ ਦੌਰਾਨ ਕਾਫ਼ੀ ਸਮੇਂ ਦੇ ਬਾਅਦ ਹੀ ਉਭਰਦੀ ਹੈ, ਈ ਪ੍ਰੋਟੀਨ ਦੁਆਰਾ ਇੱਕ ਵਧਦੀ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਡ ਮੌਤ ਦਰ ਦੇ ਨਾਲ ਬੈਕਟੀਰੀਆ ਦੀ ਘਣਤਾ ਇਕਸਾਰ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘਟੀ ਹੈ।

ਦਿਲਚਸਪ ਗੱਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ, ਪ੍ਰੋਗ੍ਰਾਮਡ ਮੌਤ ਦੀ ਸਰਵੋਤਮ ਡਿਗਰੀ ਜਨਤਕ-ਚੰਗੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੀ ਦਰ (β2) ਵਧਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਜਨਤਕ-ਚੰਗੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਬਹੁਤ ਹੌਲੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ (β2<3.3), ਕੋਈ ਵੀ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਡ ਮੌਤ ਸਮੁੱਚੀ ਆਬਾਦੀ ਲਈ ਹਾਨੀਕਾਰਕ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਜਾਰੀ ਕੀਤੀ ਗਈ ਜਨਤਕ ਭਲਾਈ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿਆਜ ਦੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅੰਦਰ ਕਾਫ਼ੀ ਆਬਾਦੀ ਦੀ ਰਿਕਵਰੀ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣਨ ਲਈ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਹੈ। ਕਾਫ਼ੀ ਤੇਜ਼ ਜਨਤਕ-ਚੰਗੇ ਉਤਪਾਦਨ ਲਈ (β2⩾3.3), ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਡ ਮੌਤ ਦੀ ਸਰਵੋਤਮ ਡਿਗਰੀ ਜਨਤਕ-ਚੰਗੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੀ ਦਰ ਨਾਲ ਵਧਦੀ ਹੈ: ਯਾਨੀ, ਜੇ ਜਨਤਕ ਭਲਾਈ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਜਾਰੀ ਕੀਤੀ ਜਾ ਰਹੀ ਹੈ (ਪ੍ਰਤੀ ਸੈੱਲ) ਤਾਂ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਮਰਨਾ ਬਿਹਤਰ ਹੈ।

ਇਸ ਨੂੰ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਅਸਥਾਈ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰਕੇ ਸਮਝਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। 6-APA ਦੇ ਜਵਾਬ ਵਿੱਚ, ਸੈੱਲ ਪ੍ਰਗਟ ਕਰਨਾ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜੀਨ ਅਤੇ 'ਮੌਤ ਦੇ ਪੜਾਅ' ਵਿੱਚੋਂ ਗੁਜ਼ਰਦੇ ਹਨ। ਸੈੱਲ ਦੀ ਮੌਤ ਫਿਰ BlaM ਨੂੰ ਜਾਰੀ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ 6-APA ਨਜ਼ਰਬੰਦੀ ਘਟਣੀ ਸ਼ੁਰੂ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਜਦੋਂ 6-ਏਪੀਏ ਕਾਫ਼ੀ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਸੈੱਲ ਘਣਤਾ ਇਸਦੇ 'ਰਿਕਵਰੀ ਪੜਾਅ' ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਹੁਣ ਦੋ ਰਣਨੀਤੀਆਂ 'ਤੇ ਗੌਰ ਕਰੋ, ਹੌਲੀ ਮੌਤ ਅਤੇ ਤੇਜ਼ ਮੌਤ. ਜਦੋਂ ਜਨਤਕ-ਚੰਗੀ ਉਤਪਾਦਨ ਦਰ ਘੱਟ ਹੁੰਦੀ ਹੈ (β2=3.3), ਰਿਕਵਰੀ ਪੜਾਅ ਦੀ ਮਿਆਦ 6-APA (ਚਿੱਤਰ 4B, ਪੂਰਕ ਚਿੱਤਰ S5b) ਨੂੰ ਹੌਲੀ ਕਰਨ ਦੇ ਕਾਰਨ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਘੱਟ ਹੈ। ਇਹ ਇਸ ਤੱਥ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ ਕਿ ਇਹ ਆਬਾਦੀ ਨੂੰ ਵੱਧ ਰਿਕਵਰੀ ਦਰ (ਪੂਰਕ ਚਿੱਤਰ S5b) ਦੇ ਨਾਲ ਪਹਿਲਾਂ ਰਿਕਵਰੀ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਣ ਦੇ ਯੋਗ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ ਇਹ ਤੇਜ਼ ਮੌਤ ਨੂੰ ਘੱਟ ਲਾਭਦਾਇਕ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਜਨਤਕ-ਚੰਗੀ ਉਤਪਾਦਨ ਦਰ ਉੱਚੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ (β2=5), ਹਾਲਾਂਕਿ, ਰਿਕਵਰੀ ਪੜਾਅ ਦੀ ਮਿਆਦ ਮੁਕਾਬਲਤਨ ਲੰਬੀ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਹੁਣ ਰਿਕਵਰੀ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਤੇਜ਼ ਵਿਕਾਸ ਦਰ ਵਧੇਰੇ ਫਾਇਦੇਮੰਦ ਬਣ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤੇਜ਼ ਮੌਤ ਨੂੰ ਇੱਕ ਬਿਹਤਰ ਰਣਨੀਤੀ (ਚਿੱਤਰ 4C) ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿਚ, ਵਧਿਆ ਹੋਇਆ ਜਨਤਕ-ਚੰਗਾ ਉਤਪਾਦਨ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਗੈਰ-ਰੇਖਿਕਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੌਲੀ ਮੌਤ ਨਾਲੋਂ ਤੇਜ਼ ਮੌਤ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਲਾਭ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਅਸੀਂ ਨੋਟ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਕਾਫ਼ੀ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਜਨਤਕ-ਚੰਗੇ ਉਤਪਾਦਨ 'ਤੇ, ਸਖ਼ਤ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਮੌਤ ਦੀ ਲਾਗਤ ਲਾਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ: ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਡ ਮੌਤ ਦੀ ਇੱਕ ਮੱਧਮ ਡਿਗਰੀ 6-APA ਨੂੰ ਬੇਅਸਰ ਕਰਨ ਲਈ ਕਾਫ਼ੀ ਜਨਤਕ ਭਲਾਈ ਜਾਰੀ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਸਰਵੋਤਮ ਮੌਤ ਦਰ ਥੋੜ੍ਹੀ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ (ਅੰਕੜੇ 4A, β2>5.5)। ਇਸਦੇ ਨਾਲ ਹੀ, ਹਾਲਾਂਕਿ, ਉੱਚ ਜਨਤਕ-ਚੰਗੀ ਉਤਪਾਦਨ ਦਰਾਂ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਸਮੁੱਚੀ ਉੱਚਾਈ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਸਰਵੋਤਮ (ਚਿੱਤਰ 4A, ਇਨਸੈੱਟ) ਦੇ ਆਲੇ ਦੁਆਲੇ ਮੌਤ ਦਰ 'ਤੇ ਸੈੱਲ ਘਣਤਾ ਦੀ ਇੱਕ ਅਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਨਿਰਭਰਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।

ਇਹ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ ਅਸਥਾਈ ਡੋਮੇਨ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਡ ਮੌਤ ਵਿੱਚ ਲਾਗਤ-ਲਾਭ ਵਪਾਰ-ਆਫ ਦੀ ਗੁੰਝਲਤਾ ਨੂੰ ਉਜਾਗਰ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਉਹ ਟਰੇਡ-ਆਫ ਨੂੰ ਹਾਸਲ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਕਾਇਨੇਟਿਕ ਮਾਡਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਨੂੰ ਵੀ ਰੇਖਾਂਕਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ ਇਸ ਪਹਿਲੂ ਦਾ ਸਬੂਤ ਮੌਤ ਦਰ ਵਿੱਚ ਅਨੁਕੂਲਤਾ ਦੇ ਉਭਾਰ ਲਈ ਕਾਫ਼ੀ ਲੰਬੇ ਵਿਕਾਸ ਅਵਧੀ ਦੀ ਲੋੜ ਤੋਂ ਵੀ ਹੁੰਦਾ ਹੈ (ਪੂਰਕ ਚਿੱਤਰ S5a)। ਅਸੀਂ ਇਹ ਵੀ ਨੋਟ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਉਪਰੋਕਤ ਅਨੁਮਾਨਿਤ ਅਨੁਕੂਲਤਾ ਕਲੋਨਲ ਆਬਾਦੀ ਲਈ ਢੁਕਵੀਂ ਹੈ। ਮਿਸ਼ਰਤ ਆਬਾਦੀ ਵਿੱਚ, ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਡ ਮੌਤ ਦੀ ਸਰਵੋਤਮ ਡਿਗਰੀ ਸੰਭਾਵਤ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵੱਖਰੀ ਹੋਵੇਗੀ ਅਤੇ ਖਾਸ ਆਬਾਦੀ ਢਾਂਚੇ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰੇਗੀ ( ਐਕਰਮੈਨ ਅਤੇ ਬਾਕੀ, 2008 ਚੁਆਂਗ ਅਤੇ ਬਾਕੀ, 2009) (ਅੱਗੇ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਤੇ ਚਰਚਾ ਲਈ ਪੂਰਕ ਪਾਠ ਅਤੇ ਪੂਰਕ ਚਿੱਤਰ S5c ਵੇਖੋ)।

ਈ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦਰ ਵਿੱਚ ਪੂਰਵ ਅਨੁਮਾਨਿਤ ਅਨੁਕੂਲਤਾ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਪੀਏਡੀ ਸਰਕਟ ਦੇ ਰੂਪ ਬਣਾਏ, ਜਿਸਨੂੰ ਆਈਪੈਡ (ਇੰਟਰਮੀਡੀਏਟ-ਲੈਵਲ ਪੀਏਡੀ) ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਦੀ ਰਾਈਬੋਸੋਮ-ਬਾਈਡਿੰਗ ਸਾਈਟ (ਆਰਬੀਐਸ) ਦੀ ਤਾਕਤ ਨੂੰ ਘਟਾ ਕੇ। ਜੀਨ. ਟ੍ਰਾਂਸਕ੍ਰਿਪਸ਼ਨ ਦੇ ਉਲਟ ਅਨੁਵਾਦ ਨੂੰ ਸੰਸ਼ੋਧਿਤ ਕਰਨਾ ਸੰਭਾਵਤ ਤੌਰ 'ਤੇ P ਦੀਆਂ ਸਰਗਰਮੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਬਰਕਰਾਰ ਰੱਖਦਾ ਹੈampC 6-APA ਦੇ ਜਵਾਬ ਵਿੱਚ (ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਖੁਰਾਕ-ਜਵਾਬ ਵਕਰ)। 6-APA ਇਲਾਜ 'ਤੇ, ਸਾਰੇ ਰੂਪਾਂ ਨੇ ਲਿਸਿਸ ਦੀਆਂ ਵਿਚਕਾਰਲੀ ਡਿਗਰੀਆਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ, ਜੋ ਕਿ NPD ਸਟ੍ਰੇਨ ਦੁਆਰਾ ਇਸ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸਨ ਪਰ PAD ਸਟ੍ਰੇਨ (ਚਿੱਤਰ 5A ਸਪਲੀਮੈਂਟਰੀ ਚਿੱਤਰ S6a) ਦੁਆਰਾ ਇਸ ਤੋਂ ਘੱਟ ਸਨ। ਅਸੀਂ ਫਿਟਨੈਸ ਲੈਂਡਸਕੇਪ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ iPAD ਤਣਾਅ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਚਿੱਤਰ 3A ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਪ੍ਰਯੋਗ ਦੁਹਰਾਇਆ। 0.031 mM IPTG 'ਤੇ, ਨਾ ਤਾਂ PAD ਸਟ੍ਰੇਨ ਅਤੇ ਨਾ ਹੀ iPAD ਸਟ੍ਰੇਨ ਨੇ NPD ਨਾਲੋਂ ਬਿਹਤਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕੀਤਾ, ਜੋ ਸੁਝਾਅ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਪਰਉਪਕਾਰੀ ਮੌਤ ਕਾਫ਼ੀ ਲਾਭਦਾਇਕ ਨਹੀਂ ਸੀ। ਹਾਲਾਂਕਿ, 0.063 mM IPTG 'ਤੇ, ਅਸੀਂ iPAD1 ਸਟ੍ਰੇਨ 'ਤੇ ਸਰਵੋਤਮ ਪਾਇਆ, ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਡ ਮੌਤ ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਡਿਗਰੀ (ਚਿੱਤਰ 5B, ਹਲਕਾ ਨੀਲੀ ਲਾਈਨ)। ਜਿਵੇਂ ਕਿ IPTG ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਵਧਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ, ਸਰਵੋਤਮ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮਡ ਮੌਤ ਦੀਆਂ ਉੱਚ ਡਿਗਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲ ਹੋ ਗਿਆ, ਮਾਡਲ ਪੂਰਵ ਅਨੁਮਾਨ (ਚਿੱਤਰ 5B) ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਅਸੀਂ ਨੋਟ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਅਰਬੀਨੋਜ਼ ਦੁਆਰਾ ਬਲੈਮ ਸਮੀਕਰਨ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਵਾਧੇ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਇੱਕ ਫਲੈਟ ਲੈਂਡਸਕੇਪ (ਪੂਰਕ ਚਿੱਤਰ S6b), ਮਾਡਲ ਪੂਰਵ-ਅਨੁਮਾਨ (ਚਿੱਤਰ 4A, ਇਨਸੈੱਟ) ਦੇ ਅਨੁਕੂਲ ਹੈ।

ਨਿਰੀਖਣ ਅਨੁਕੂਲਤਾ ਦਾ ਸਰੋਤ ਜਨਤਕ-ਚੰਗੀ ਰੀਲੀਜ਼ ਵਿੱਚ ਲਾਗਤ ਅਤੇ ਲਾਭ ਦੀ ਅੰਤਰ-ਨਿਰਭਰਤਾ ਹੈ (ਅਰਥਾਤ, ਵਧੀ ਹੋਈ ਲਾਈਸਿਸ ਰੀਲੀਜ਼ ਵਧੇਰੇ ਜਨਤਕ ਭਲਾਈ)। ਅਸੀਂ ਨੋਟ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਹਾਲ ਹੀ ਦੇ ਅਧਿਐਨ (ਗੋਰ ਅਤੇ ਬਾਕੀ, 2009 ਚੁਆਂਗ ਅਤੇ ਬਾਕੀ, 2010) ਨੇ ਇੱਕ ਸਿੰਥੈਟਿਕ, secretion-ਅਧਾਰਿਤ ਸਹਿਯੋਗ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ ਜਨਤਕ-ਚੰਗੀ ਰੀਲੀਜ਼ ਦੀ ਲਾਗਤ ਨੂੰ ਵੀ ਸੋਧਿਆ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਅੰਤਰ-ਨਿਰਭਰਤਾ ਗੈਰਹਾਜ਼ਰ ਸੀ ਕਿਉਂਕਿ ਲਾਗਤ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜਨਤਕ-ਚੰਗੀ ਰੀਲੀਜ਼ ਨਾਲ ਨਹੀਂ ਜੁੜੀ ਹੋਈ ਸੀ (ਅਰਜੀਨਾਈਨ ਆਕਸੋਟ੍ਰੋਫ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਅਤੇ ਵਿਕਾਸ ਮਾਧਿਅਮ ਵਿੱਚ ਆਰਜੀਨਾਈਨ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਨੂੰ ਬਦਲ ਕੇ ਲਾਗਤ ਦਾ ਸੰਚਾਲਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ)। ਨਾਲ ਹੀ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਮਾਡਲਿੰਗ ਸੈਕਸ਼ਨ (ਪੂਰਕ ਚਿੱਤਰ S5a) ਵਿੱਚ ਨੋਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਸਰਵੋਤਮ ਪ੍ਰੋਗ੍ਰਾਮਡ ਮੌਤ ਦਰ ਦਾ ਉਭਾਰ ਅਸਥਾਈ ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ (ਪੂਰਕ ਚਿੱਤਰ S6c) 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦਾ ਹੈ।

ਪ੍ਰੋਗਰਾਮ ਕੀਤਾ ਪਰਉਪਕਾਰੀ ਮੌਤ ਅਤੇ ਈਗਲ ਪ੍ਰਭਾਵ

ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੁਦਰਤੀ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵਾਤਾਵਰਨ ਤਣਾਅ ਦੀ ਡਿਗਰੀ ਵੱਖੋ-ਵੱਖਰੀ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ (ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਮੇਜ਼ਬਾਨਾਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪੱਧਰਾਂ ਜਾਂ ਐਂਟੀਬਾਇਓਟਿਕ ਇਲਾਜ ਦੀਆਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਖੁਰਾਕਾਂ), ਇਹ 6-ਏਪੀਏ ਦੀਆਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਖੁਰਾਕਾਂ ਲਈ ਸਾਡੀ ਸਿੰਥੈਟਿਕ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੇ ਜਵਾਬ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨਾ ਵੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ। ਇੱਕ ਸਥਿਰ β ਲਈ2, our model predicts that growth of strains with small E synthesis rates (β1<0.006) should monotonically decrease with increasing doses of 6-APA (Figure 6A). In contrast, strains with faster E synthesis (β1⩾0.006) should exhibit non-monotonic dependence: for instance, at β1=0.04, cell growth first decreases until a=0.4, increases with further increase in 6-APA until a=5.25, after which it starts to decrease again (Figure 6A, inset).

Consistent with these model predictions, we observed a non-monotonic dose response for PAD strains with relatively higher degree of lysis (Figure 6B). The iPAD3 and iPAD4 strains had higher density at 400 μg/ml 6-APA than at 200 μg/ml 6-APA both the iPAD4 and the PAD strains had higher densities at 200 μg/ml 6-APA than at 100 μg/ml 6-APA. Given its foundation on altruistic death, the non-monotonic dose response appears only after sufficiently long growth duration (Supplementary Figure S7). When observed at earlier times, bacterial density decreased monotonically with an increasing 6-APA concentration.

A critical determinant for the generation of the non-monotonic dose response is the intrinsic negative feedback in the circuit: antibiotic-mediated cell lysis can lead to faster antibiotic degradation, and potentially faster population recovery. This logic can be readily realized in natural settings. One example is the treatment of bacteria expressing the wild-type beta-lactamase, Bla (i.e., periplasmic form). These bacteria may be moderately susceptible to a beta-lactam antibiotic. At a sufficiently high antibiotic dose, some cells will lyse and release their beta-lactamase. Released Bla will be more effective in degrading antibiotic than the native periplasmic Bla as it gains access to the higher antibiotic concentration in the culture than in the periplasm ( Nagano and Nikaido, 2009 ). Therefore, the dynamics of these bacteria in response to antibiotic treatment will follow the same basic logic as captured by our circuit. As such, these bacteria may also exhibit non-monotonic response to increasing antibiotic dose. To test this idea, we replaced the BlaM in PAD with its wild-type counterpart Bla, which is periplasmic, to obtain PADbla. Consistent with our expectation, we observed non-monotonic dose responses when Bla production was moderately induced by 0.11 and 0.037 mM IPTG (Figure 7, Supplementary Figure S8). This result suggests that the logic captured by our circuit is generally applicable and could account for the ‘Eagle effect’, a counter-intuitive phenomenon where bacteria appear to grow better when treated with higher antibiotic concentrations.


ਪ੍ਰਜਨਨ

Reproduction in prokaryotes is primarily asexual and takes place by binary fission. Recall that the DNA of a prokaryote exists usually as a single, circular chromosome. Prokaryotes do not undergo mitosis. Rather, the chromosome loop is replicated, and the two resulting copies attached to the plasma membrane move apart as the cell grows in a process called binary fission. The prokaryote, now enlarged, is pinched inward at its equator, and the two resulting cells, which are clones, separate. Binary fission does not provide an opportunity for genetic recombination, but prokaryotes can alter their genetic makeup in three ways.

In a process called transformation, the cell takes in DNA found in its environment that is shed by other prokaryotes, alive or dead. A pathogen is an organism that causes a disease. If a nonpathogenic bacterium takes up DNA from a pathogen and incorporates the new DNA in its own chromosome, it too may become pathogenic. In transduction, bacteriophages, the viruses that infect bacteria, move DNA from one bacterium to another. Archaea have a different set of viruses that infect them and translocate genetic material from one individual to another. During conjugation, DNA is transferred from one prokaryote to another by means of a pilus that brings the organisms into contact with one another. The DNA transferred is usually a plasmid, but parts of the chromosome can also be moved.

Cycles of binary fission can be very rapid, on the order of minutes for some species. This short generation time coupled with mechanisms of genetic recombination result in the rapid evolution of prokaryotes, allowing them to respond to environmental changes (such as the introduction of an antibiotic) very quickly.

How Prokaryotes Obtain Energy and Carbon

Prokaryotes are metabolically diverse organisms. Prokaryotes fill many niches on Earth, including being involved in nutrient cycles such as the nitrogen and carbon cycles, decomposing dead organisms, and growing and multiplying inside living organisms, including humans. Different prokaryotes can use different sources of energy to assemble macromolecules from smaller molecules. Phototrophs obtain their energy from sunlight. Chemotrophs obtain their energy from chemical compounds.


ਸਾਰ

Antibiotic drug–target interactions, and their respective direct effects, are generally well characterized. By contrast, the bacterial responses to antibiotic drug treatments that contribute to cell death are not as well understood and have proven to be complex as they involve many genetic and biochemical pathways. In this Review, we discuss the multilayered effects of drug–target interactions, including the essential cellular processes that are inhibited by bactericidal antibiotics and the associated cellular response mechanisms that contribute to killing. We also discuss new insights into these mechanisms that have been revealed through the study of biological networks, and describe how these insights, together with related developments in synthetic biology, could be exploited to create new antibacterial therapies.


ਸਾਰ

Antimicrobial efficacy, which is central to many aspects of medicine, is being rapidly eroded by bacterial resistance. Since new resistance can be induced by antimicrobial action, highly lethal agents that rapidly reduce bacterial burden during infection should help restrict the emergence of resistance. To improve lethal activity, recent work has focused on toxic reactive oxygen species (ROS) as part of the bactericidal activity of diverse antimicrobials. We report that when ਐਸਚੇਰੀਚੀਆ ਕੋਲੀ was subjected to antimicrobial stress and the stressor was subsequently removed, both ROS accumulation and cell death continued to occur. Blocking ROS accumulation by exogenous mitigating agents slowed or inhibited poststressor death. Similar results were obtained with a temperature-sensitive mutational inhibition of DNA replication. Thus, bacteria exposed to lethal stressors may not die during treatment, as has long been thought instead, death can occur after plating on drug-free agar due to poststress ROS-mediated toxicity. Examples are described in which (i) primary stress-mediated damage was insufficient to kill bacteria due to repair (ii) ROS overcame repair (i.e., protection from anti-ROS agents was reduced by repair deficiencies) and (iii) killing was reduced by anti-oxidative stress genes acting before stress exposure. Enzymatic suppression of poststress ROS-mediated lethality by exogenous catalase supports a causal rather than a coincidental role for ROS in stress-mediated lethality, thereby countering challenges to ROS involvement in antimicrobial killing. We conclude that for a variety of stressors, lethal action derives, at least in part, from stimulation of a self-amplifying accumulation of ROS that overwhelms the repair of primary damage.

Discovering ways to manage antimicrobial resistance is among the most important medical challenges of our time (1). Since many antimicrobials can stimulate the production of resistant mutants, often via the SOS response (2 𠄸), one way to limit the emergence of new resistance is to more rapidly and extensively reduce pathogen populations during infection. Toward that end, we and others have been studying how antimicrobials and other lethal stressors kill bacteria. Recent work has drawn attention to the contribution of stress-stimulated accumulation of toxic reactive oxygen species (ROS) (9 �). Finding ways to stimulate ROS-mediated killing could in principle enhance the efficacy of a broad range of antimicrobials. However, an ROS contribution to antimicrobial killing became controversial when the original observation (9) was challenged (22 �). Subsequent work countered many of the challenges (13 �, 25) and extended the phenomenon to thymineless death (26), phage infection (27), the type VI secretion system (27), and overexpression of a MalE-LacZ fusion (28). Moreover, nitric oxide and hydrogen sulfide interfere with antimicrobial killing by suppressing ROS generation/accumulation (17 �). Among the questions to be addressed are whether ROS accumulation is a cause or a consequence of cell death, and whether intracellular ROS levels are sufficient to kill bacteria once the original inducing stressor is removed, that is, whether ROS accumulation can be self-sustaining or even self-amplifying.

ROS, which are commonly considered to include superoxide, hydrogen peroxide, and hydroxyl radical, cause several types of intracellular damage. For example, hydroxyl radical breaks DNA, peroxidates lipids, and carbonylates proteins (14). ROS also oxidize the dGTP and dCTP pools, causing misincorporation of bases into DNA that leads to double-stranded breaks (DSBs) in DNA through disrupted repair intermediates (11, 29, 30). In principle, ROS-mediated damage, which is secondary to the primary stress-induced lesion, could stimulate additional rounds of ROS accumulation, thereby making ROS accumulation a self-amplifying, unstoppable process that could be the terminal step in a bacterial response to lethal stress. Whether endogenous ROS are sufficient to kill cells is unclear, because the lethal effect from the primary stressor and that from subsequent ROS accumulation have not been separated. Indeed, it has been suggested that endogenous ROS concentrations are unlikely to reach lethal levels (24).

In the present work, we devised a way to separate lethality due to a primary stressor from that triggered by subsequent intracellular ROS accumulation. In this assay, we treated cultured ਐਸਚੇਰੀਚੀਆ ਕੋਲੀ with a lethal stressor, removed the stressor, and plated the bacteria on stressor-free agar containing an agent known to suppress the accumulation of toxic ROS. We found that ROS-mitigating agents, present in or on agar, interfered with killing by diverse lethal stressors, even after stressor removal. In these cases, ROS is a cause, not a consequence, of stress-induced cell death. In addition, we report a case in which primary damage to DNA was insufficient to cause cell death accumulation of toxic ROS is required unless cells contain a deficiency in primary damage repair. The work also reveals a misconception concerning the traditional antimicrobial killing assay in which bacteria are thought to be dead at the time of posttreatment plating they can actually still be alive, dying on drug-free agar plates during poststress recovery due to ROS accumulation. Overall, our findings provide insight into antimicrobial lethality and support efforts to find broad-spectrum ROS-related enhancers of antimicrobial action.


Biology Team Samples Drought-Tolerant Bacteria in Death Valley

Nicole DelGaudio ’18 samples the rhizosphere of a juniper tree.

This spring, a research team from Wesleyan traveled to Death Valley National Park to explore the ways bacteria diversifies in extreme environments.

Death Valley, located about 130 miles west of Las Vegas, is a below-sea-level basin known for being the hottest place on earth and driest place in North America. The average rainfall is less than 2 inches, annually.

“National parks are ideal for research, in general, because the land is protected indefinitely from commercial development,” said team leader Fred Cohan, professor of biology, professor of environmental studies. “Death Valley is a nice model system for exobiology because of its extreme habitat.”

Cohan, along with graduate student Jerry Lee, Bella Wiener ’19 and Nicole DelGaudio ’18, traveled to California May 29 through June 4. During this time, the researchers trekked through miles of parched — and often prickly — landscapes seeking to sample root soil, or rhizosphere, from various plant species, each over a wide range of elevations that differ notably in their temperatures. The rhizospheres contain the rod-shaped bacteria ਬੇਸੀਲਸ ਸਬਟਿਲਿਸ, which has the ability to tolerate harsh environmental conditions.

To sample rhizospheres, the researchers looked for roots with dirt clinging to root hairs. “In the very driest samples, the soil was very dry and fell off the roots as we grabbed the roots,” Professor Fred Cohan said. “We therefore focused on moister soils, from 3,000 to just under 10,000 feet.”

“At Death Valley, we’re looking at the extent to which newly divergent ਬੇਸਿਲਸ species are diverging with respect to the plant species they infect and to the elevations they are adapted to,” Cohan said. “Also, we’re investigating the nature of bacterial species, that is, the extent to which bacterial species hold the properties that have long been ascribed to animal species, such as cohesion, ecological distinctness, and irreversible separateness.”

Over the week, the team sampled root soil from prickly pears (3,000 to 9,600 feet), juniper trees (5,800 to 8,000 feet) and sagebrush (5,800 to 9,600 feet.) Wiener and DelGaudio also went on a seven mile hike, twice, to collect samples from just under 10,000 feet in elevation. The temperature at Death Valley decreases about 4 degrees Fahrenheit per 1,000 feet of elevation.

“The one-of-a-kind landscape was fascinating,” Wiener said. “The sunsets, golden hills, salt flats and scenic hikes definitely made digging for soil samples every day for 11 hours more enjoyable. At the beginning of the trip planning I was a bit nervous about the extreme heat, but each day we escaped the 110 degree weather to hike and sample at higher elevations.”

With the root soil samples in tow, the researchers returned to Cohan’s Lab in Shanklin to begin isolating the ਬੇਸਿਲਸ bacteria as individual strains from the soil samples. This process involves heating the sample, killing off non-spores, testing isolates for having metabolic attributes of Bacillus subtilis, and demarcating ecologically distinct populations. Once the ਬੇਸਿਲਸ strains are separated and collected, the researchers test to see if the bacteria diversified to specialize in different habitats. In addition, the group conducts genomics studies to try to find the genetic basis of adaptations to different plant species and to different elevations.

The researchers also study the origins of bacterial species with regard to diversification in adaptations to toxic elements (copper, boron, lead, etc.) “We might be studying the issues of speciation on other planets. Is Death Valley really like other planets? Hard to say, we’ll know when we get there.”

Additional photos of the research trip are below: (Photos by Will Cohan)

Graduate student Jerry Lee samples a prickly pear cactus rhizosphere at about 9,600 feet above sea level.

Bella Wiener samples the rhizosphere of a juniper tree at about 7,000 feet above sea level.

Jerry Lee and Fred Cohan gather samples of sagebrush.

The team attempted to sample creosote roots from below sea level to about 5,000 feet however, the soil at low elevations was too dry.

Nicole DelGaudio and Bella Wiener sample the rhizosphere of desert holly at about 200 feet below sea level. The salt pan of Death Valley is in the distance.

Fred Cohan samples the rhizosphere of prickly pear cactus, at about 7,000 feet.

The research team hiked to 9,600 feet to sample prickly pear and sagebrush.


Pathophysiology of Bacteremia

Transient or sustained bacteremia can cause metastatic infection of the meninges or serous cavities, such as the pericardium or larger joints. Metastatic abscesses may occur almost anywhere. Multiple abscess formation is especially common with staphylococcal bacteremia.

Bacteremia may cause endocarditis, most commonly with staphylococcal, streptococcal, or enterococcal bacteremia and less commonly with gram-negative bacteremia or fungemia. Patients with structural heart disease (eg, valvular disease, certain congenital anomalies), prosthetic heart valves, or other intravascular prostheses are predisposed to endocarditis. Staphylococci can cause bacterial endocarditis, particularly in injection drug users, and usually involving the tricuspid valve. ਸਟੈਫ਼ੀਲੋਕੋਕਸ is also the most common cause of hematogenously spread vertebral osteomyelitis and diskitis.


The Necrobiome: How Our Bacteria Change After Death

While we are alive, we have intimate relationships with the microbes &mdash the microscopic bacteria, yeast, and other critters &mdash that live on, and inside of, our bodies. We’re only just beginning to learn about the vital roles these microbiomes play, but already we’ve found they’re closely tied to aging, as well as medical conditions such as obesity, autoimmune diseases, and infections. And, unsurprisingly, they play essential roles in the death and decomposition of our body as well.

(ਨੋਟ: The rest of this article contains a graphic image.)

A human cadaver in an advanced stage of decomposition with masses of maggots (white) between the chest and arm. (Image credit: Natalie Lindgren)

A recently published paper explored how the bacterial communities on human cadavers change over time as the body decays. Such a technique could be quite useful for dating corpses and determining post-mortem details, such as whether the corpse was moved after death, and where it might have been moved from.

A powerful aspect of this study is that genetic sequencing was used to identify the bacterial species and strains. Previous studies have primarily tried to identify these microbes by growing them in laboratories, but, according to an author of the recent paper, this approach may only reveal about 1% of the bacteria living on the corpses (due to the difficulty of growing them in a lab setting). Consequently, this new study was able to identify many novel bacterial species.

In this particular study, two cadavers were placed outdoors among trees and shrubs and allowed to “naturally” decompose. (This was done at one of only four facilities in the U.S. where cadavers can be investigated in natural settings such as this.) The decomposition stage the researchers focused on was the “bloat stage,” which is visually recognizable as the point when the corpse becomes bloated due to the buildup of gases produced by the corpse-consuming microbes. (For an engrossing read on how the natural decomposition process led to stories of vampires and zombies, check out my book Biology Bytes: Digestible Essays on Animals Both Commonplace and Bizarre.)

The researchers found that the most notable shift in bacterial populations during the bloat stage was from aerobic bacteria (bacteria that need oxygen to survive) to anaerobic bacteria (ones that don’t want to be around free oxygen). This is likely due to tissues losing oxygenated blood. But while this general trend was observed, a lot of variation was also present between the necrobiomes of the two cadavers, as well as on different parts of the same cadaver (since different areas are often at different stages of decomposition). Additional studies need to be done to characterize other general trends to improve corpse dating techniques based on the necrobiome.

We surly still have much to learn about our microbiomes, both in life and in death.


ਵੀਡੀਓ ਦੇਖੋ: Муроҷиати муҳимми Абдусаттор ба мардуми Точикистон. Гулчини сухан (ਅਗਸਤ 2022).