Ett team som leds av Rutgers har upptäckt två gener som gör vissa stammar av skadliga Staphyloccocus-bakterier resistenta mot behandling med koppar, ett kraftfullt och ofta använt antibakteriellt medel.

Upptäckten visar att Staphyloccocus aureus kan förvärva ytterligare gener som främjar infektioner och antibakteriell resistens och kan öppna nya vägar för utveckling av antibakteriella läkemedel, enligt en studie i Journal of Biological Chemistry .

Forskare vid Rutgers University-New Brunswick hittade de två generna i vissa stammar av S. aureus bakterie. Generna skyddar bakterierna från koppar, som allt oftare används i den globala kampen mot svåra infektioner.

De Staphylococcus aureus bakterie-en ledande orsak till allvarliga och livshotande infektioner i USA-är mycket resistent mot antibiotika. Vissa stammar av S. aureus har nyförvärvade gener inbäddade i deras genom i bitar av DNA som kallas transposoner. DNA kan överföras från en organism till en annan, och transposoner hjälper det förvärvade DNA snabbt att bli en permanent del av mottagarens kromosom.

Transposoner hjälper till med spridningen av gener som kan ge upphov till bakterier som är resistenta mot antibiotika och mer benägna att orsaka sjukdomar. De nyupptäckta generna är kodade i en transposon.

Denna process bidrog sannolikt till den senaste tidens nordamerikanska epidemi av staph-infektioner, enligt Jeffrey M. Boyd, studera seniorförfattare och docent vid Institutionen för biokemi och mikrobiologi vid Rutgers School of Environmental and Biological Sciences.

Koppar har använts i tusentals år för att sterilisera sår och dricksvatten, och sjukhus började nyligen använda det mot bakterier som finns på medicinska instrument och andra ytor. Men de två nyupptäckta generna, heter copB och copL, kodar proteiner som hjälper till att ta bort koppar från S. aureus celler och förhindra att den tränger in.

Generna kan främja överlevnaden av S. aureus i inställningar, som på sjukhus, som kan leda till infektioner - och/eller de kan leda till S. aureus stammar med högre kopparbeständighet.

S. aureus bakterier lever på huden. De är en ledande orsak till allvarliga och livshotande infektioner delvis på grund av att många stammar av S. aureus , som MRSA och VRSA, är mycket resistenta mot antibiotika.

Rutgers forskare, i samarbete med forskare vid University of Buffalo, avslöjade också 3-D-strukturen av copL-proteinet i B. subtilis bakterie, en släkting till S. aureus , med hjälp av kärnmagnetisk resonans (NMR) metoder. Dessa metoder användes också för att identifiera området där koppar binder till ytan av proteinet.

"Denna struktur utgör grunden för en rationell läkemedelsdesign och kan leda till en ny väg för upptäckt av antibakteriella läkemedel, "sa medförfattaren Gaetano T. Montelione, Jerome och Lorraine Aresty ordförande och en framstående professor vid institutionen för molekylärbiologi och biokemi vid School of Arts and Sciences. Han är också knuten till Centrum för avancerad bioteknik och medicin.