Bakteriofager, eller fager förkortat, är virus som infekterar och förstör bakterier. De utvecklas ständigt, och bakterier utvecklas ständigt för att försvara sig mot dem. Forskare har tittat på sätt att använda fager som allierade mot antibiotikaresistenta bakterier, som blir ett allt större hot.
För att studera mekanismerna för hur fager infekterar bakterier har forskare vid Chalmers tekniska högskola vänt sig till heliumjonmikroskopi, en teknik som gör att de kan avbilda biologiska materials atomstrukturer i tre dimensioner.
"För första gången har vi kunnat observera och strukturellt analysera de komplexa interaktioner som sker när en fag penetrerar och tar över en bakterie. Det är ett revolutionerande framsteg som ger oss helt nya insikter om hur fager infekterar bakterier och hur vi kan utveckla nya strategier för att bekämpa antibiotikaresistens", säger Martin Hentschel, professor vid institutionen för biologi och biologisk teknik på Chalmers och chef för denna studie.
Forskargruppen använde heliumjonmikroskopi för att skapa tredimensionella bilder av fagen som infekterar och förstör bakterien. De kunde se de enskilda molekylerna i fagen, hur fagen fäster till bakterien och hur den injicerar sitt DNA i bakterien.
Forskarna fann också att fagen använder ett speciellt enzym för att lösa upp bakteriens yttre membran. Detta enzym, som kallas holin, är ett potentiellt mål för nya antibiotika som kan förhindra fager från att infektera bakterier.
"Det här är bara början. Nu när vi kan visualisera hur fager infekterar och förstör bakterier på denna atomnivå kan vi börja designa nya strategier för att hämma denna process och utveckla nya antibiotika som är effektiva mot antibiotikaresistenta bakterier", säger Martin Hentschel.
