《使用电化学生物传感器的实时研究细菌中抗生素诱导的氧化应激和超氧化物释放》

  • 来源专题:重大新药创制—内分泌代谢
  • 编译者: 李永洁2
  • 发布时间:2015-12-04
  • 氧化应激在抗生素介导细胞死亡的参与机制还不清楚。动力学和活性氧簇(ROS)的释放之间的定量关系,细菌和抗生素类型的匹配仍然无法实现。在这里,我们报告的直接测量超氧自由基(O2• - )释放,进行定量分析。超氧自由基是ROS的主要贡献者,细胞色素c的电化学生物传感器进行细菌培养,且用抗生素处理。电化学测量的特殊性,加入超氧化物歧化酶(SOD),这降低了O2•中 - 信号。使用一般的ROS特异性荧光染料测量和集落形成单位(CFU)测定法侧由端以确定总活性氧,建立ROS和细菌致死性的程度之间的关系。跨膜ROS产生,可能会发生作为抗菌作用的一部分。该研究提供了一个定量的方法和基本知识,进一步探索氧化应激在抗生素诱导细菌死亡的作用,并评估与氧化应激和细菌耐药性的相关的复杂代谢事件相关联的生理变化。

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  • 《WHOI设计DISCO测量珊瑚礁上的高反应性超氧化物》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2019-12-27
    • 伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的研究人员成功设计并测试了便携式设备DISCO。他们使用该设备对高反应性氧气(即超氧化物)进行了首次现场测量,该研究成果发表在10月29日的《环境科学与技术》杂志上。 超氧化物是一种反应性化学物质,是所有呼吸和光合作用生物的副产物,可能对珊瑚礁的健康起着不可或缺的作用。这种不稳定形式的氧或活性氧(ROS)容易得到或提供电子,而超氧化物会催化导致癌症和其他疾病的化学反应,而且,在包括珊瑚在内的许多生物中,超氧化物的性质可能更为复杂。 WHOI海洋化学家Hansel和她的小组研究了该化学物质与在珊瑚礁中的共生微生物的相互作用。初步证据表明,当超氧化物在珊瑚细胞内部达到高浓度时,珊瑚可能无法抵抗超氧化物的毒性作用,但为了抵御海洋感染,珊瑚也可能会在细胞外使用该化学物质,这种机制可能是由海洋温度升高诱导发生。 直到最近,超氧化物的短暂性质一直使在海洋环境中取样变得异常困难-该化学物质在海水中仅能持续数分钟。没有足够的时间将水样转移到实验室进行适当的分析。同时,其他船载系统操作繁琐,取样分析只能在非常特殊的环境中使用。 为了克服这些限制,科研人员通过与工程技术人员紧密合作,共同开发了世界上第一个便携的潜水式化学发光传感器(DISCO)。科研人员在2017年对古巴原始珊瑚礁系统Jardines de la Reina进行研究时利用该设备测量了超氧化物实时采样的浓度。 这种方形的手持设备包括一个水封电池和一个平板电脑屏幕,潜水员可以在深处操作。在内部,流体泵吸收珊瑚产生的化学物质。然后,DISCO向混合物中添加一种化学物质,该化学物质与超氧化物反应以产生可测量的光,并由传感器读取。有了这些工具,DISCO在首次现场测试中就发现了珊瑚物种之间超氧化物水平的显著差异。 (王琳 编译)
  • 《Science | 翻译与氧化应激在细菌中的研究》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-04-10
    • 2024年4月5日,美国科罗拉多大学医学院免疫与微生物学系Andres Vazquez-Torres团队在Science上发表了一篇题为Prophage terminase with tRNase activity sensitizes Salmonella enterica to oxidative stress的论文。 氧化应激对所有生命领域都施加了巨大的选择压力。在哺乳动物的先天免疫系统中,细胞内的细菌病原体(如沙门氏菌)暴露于高浓度的活性氧物质(ROS)中,这些物质是由吞噬细胞NADPH氧化酶的呼吸爆发产生的。 ROS的毒性浓度损伤了核苷酸、金属辅因子和含硫氨基酸,同时氧化了生物合成酶,导致对芳香族和支链氨基酸的功能性营养缺乏。这种情况触发了细菌中的一种严格应答的生理反应,以减缓生长速度并调整代谢途径。 文章描述了一个嵌合噬菌体,在氧化应激条件下,通过一个脱氧核糖核酸酶(DNase)的交替转移核糖核酸酶(tRNase)功能抑制沙门氏菌的翻译。在沙门氏菌中,Gifsy-1嵌合噬菌体的终止酶蛋白,在氧化应激下意外地表现出转移核糖核酸酶(tRNase)的功能,裂解tRNALeu的抗密码环。这种RNA碎裂影响了细菌的翻译、细胞内存活和在动物宿主中对氧化应激的恢复。沙门氏菌通过转录RNA修复Rtc系统来适应tRNA碎裂,这种违反直觉的翻译阻滞可能会抑制嵌合噬菌体的传播,为宿主提供修复的机会,以维持细菌基因组的完整性,并最终在动物体内存活。