Nya mekanismer i bakteriers tillväxtreglering
- Diarienummer
- FFL15-0005
- Start- och slutdatum
- 170101-221231
- Beviljat belopp
- 11 640 000 kr
- Förvaltande organisation
- Stockholm University
- Forskningsområde
- Livsvetenskaperna
Summary
Bakterier är de vanligaste organismerna på jorden och de påverkar allmän hälsa, industri och samhälle. Trots en lång tids forskning inom bakteriologi saknas viktig förståelse för de grundläggande mekanismer som reglerar hur bakteria förökar sig. Detta gäller i synerhet hur bakterier kan anpassa sin egen tillväxttakt och celldelning för att garantera sin överlevnad vid ändrade levnadsförhållanden. Det övergripande målet i min forskning är att avslöja de molekylära mekanismer som reglerar bakeriell tillväxt och celldelning vid ändrade miljöbetingelser. Våra pågående studier i modellorganismen Caulobacter crescentus visar att chaperoner spelar en viktig roll i denna kontroll och att de därigenom integrerar viktig information om omgivningen i cell cykeln. Genom att kombinera klassisk genetik, cellbiologi och biokemi med avancerad live-cell imaging och high-throughput metoder ska detta forskningsprogram utreda exakt hur de två huvudchaperoner DnaK och GroEL påverkar tillväxt och celldelning. Förutom C. crescentus ska vi även använda Escherichia coli och patogenen Salmonella enterica som modellorganismer för att formulera generella slutsatsar. Eftersom chaperoner är mycket konserverade proteiner gäller sannolikt de nya mekanismerna i många olika bakterier, även patogener, och kan därför bidra till utveckling av nya antibiotika i framtiden.
Populärvetenskaplig beskrivning
Bakterier utgör den största delen av jordens biomassa och fyller viktiga funktioner i miljö, industri och våra kroppar. Trots alla positiva effekter de har, kan okontrollerad spridning av bakterier orsaka allvarliga problem för hälsa och industri. De utgör på detta sätt också ett hot mot mänskligheten. Bakteriella infektioner är en av huvudorsakerna för sjukdom och död på global nivå, och nykommande resistensmekanismer mot antibiotika försvårar behandling. Även om bakterieforskningen har en lång historia är vår kunskap om hur bakterier förökar sig och hur de kan överleva i olika miljöer förvånansvärt begränsad. Det är i synnerhet oklart hur bakterier kan överleva under svåra förhållanden, till exempel under svält, hetta eller i närvaro av antibiotika. Huvudmålet för min forskning är att öka den grundläggande kunskapen av de molekylära mekanismer som reglerar bakteriell tillväxt och förökning. Våra pågående studier visar att en viss grupp av proteiner, så kallade chaperoner, spelar en viktig roll i regleringen av bakteriell tillväxttakt och förökning vid ändrade miljöförhållanden. Chaperoner är bland de mest konserverade proteinerna på jorden och de hjälper andra proteiner att få sin form och stabilitet. Detta forskningsprojekt kommer att belysa de exakta molekylära mekanismer med vilka två olika grupper av chaperoner påverkar bakteriell tillväxttakt och celldelning, vilkethjälper bakterierna att anpassa sig till ändrad miljö. Vi förväntar oss att våra resultat ska hjälpa utvecklingen av nya strategier för att kontrollera bakteriell spridning inom medicin och industri. De nya mekanismerna skulle till exempel kunna ge nya angreppspunkter för antibiotika.