伍伦贡大学使用3D打印视觉辅助来对抗抗生素耐药性

来源：未知大陆

伍伦贡大学(UOW)的研究人员制造了一种分子“维可牢”，在3D打印视觉辅助工具的帮助下，将一根光探针粘在一种蛋白质上。某些蛋白质发出修复受损DNA的信号，如果研究人员能够更好地理解这一过程，他们可能能够减少或预防抗生素耐药性。

RecA是细菌中的一种蛋白质。当它检测到DNA受损时，它会评估需要进行哪些修复，并号召40多个基因做出反应。但其中一些基因在修复过程中过于激进，导致了人们无法识别的错误。“分子视界”研究人员和主要作者Harshad Ghodke博士阐述说:“这些变化或突变不再被认为是错误，新的序列在新一代细胞中被复制。它不会恢复到原来的形式。”

这在治疗细菌感染时尤其成问题。当抗生素试图杀死细菌细胞时，ReaC试图挽救它们，而存活下来的细胞可能包括抵消抗生素药物影响的突变。影响ReaC的行为可以大大降低这些突变的机会，从而减少抗生素耐药性。

但要影响它的行为，研究人员需要更好地理解它的行为，这已经被证明是困难的。Ghodke说:“RecA将一条DNA链包裹起来，形成一条长丝，然后发出求救信号。”通常情况下，研究人员会在RecA上贴上一个明亮的荧光标签，这样他们就可以在它工作时拍摄图像。但是有了附加的标签，RecA就不能很好地完成它的工作了，它就不能像在细胞环境中那样工作了。

作为解决方案,团队自然发光的一种蛋白质,这种蛋白质债券计划灯丝Ghodke解释说,“我们使用一种病毒蛋白,自然与RecA灯丝,所以它不会干扰它是如何起作用的,而照亮它RecA灯丝参加反应的损害。”

研究人员使用Stratasys Mojo 3D打印ReaC模型，帮助他们可视化其他蛋白质如何与之相互作用。 “我们从成像中了解到，蛋白质是动态物体。如果我们将它们视为三维结构，我们就可以开始想象它们如何变化以及导致这些变化的原因，从而更清楚地了解这些蛋白质是如何起作用的，” Molecular Horizo??ns Director，Antoine van Oijen教授说：“通过物理结构，你可以看到连接其他蛋白质的界面和设计方法。然后使用复杂的成像工具，我们可以拍摄短片，这是第一次真正告诉我们它们是如何工作的。“

这一发现可能为研制不产生抗生素耐药性的先进药物开辟道路。抗生素耐药性是一个非常重要的全球性挑战。我们不想完全摆脱抗生素，因为当它们起作用时，它们是非常有效的。如果我们能将这些过程可视化，我们就能理解分子和蛋白质结构之间的物理联系，并有可能设计出阻止细菌细胞产生耐药性的新药。3D打印对于原型制作和功能部件的创建非常有用，但有时您只需要一个视觉辅助工具，它也可以在这方面提供帮助。

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