Istnieją bakterie oporne na antybiotyki, które powodują poważne choroby. Wiele z nich do życia potrzebuje białek zaplątanych w węzły. Takie węzły, podobnie jak zapętlone liny podczas wspinaczki górskiej, stabilizują i wzmacniają cząsteczki. A gdyby tak udało się stworzyć cząsteczkę blokującą węzeł, który jest kluczowy dla poprawnego działania białka? Białko przestałoby działać i bakteria by nie przeżyła. Przechytrzyć naturę chce Agata Perlińska, laureatka konkursu START 2019 Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, wyróżniona za wybitne osiągnięcia naukowe. To byłby wymarzony antybiotyk i przełom w wielu chorobach, na które medycyna nie ma lekarstwa! – marzy badaczka.
Zanim jednak ów podstęp się uda, trzeba dowiedzieć się jak najwięcej o węzłach. Jakie mogą przybierać formy i czemu one służą? Czy każdy rodzaj supła ma inną funkcję w komórce? To właśnie wyjaśnia stypendystka Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, pracująca w Centrum Nowych Technologii na Uniwersytecie Warszawskim. Warto dodać, że w tegorocznym konkursie START zdobyła wyróżnienia za wybitne osiągnięcia badawcze.
Żeglarska ósemka i parszywa dwunastka
Zawęźlone liny pozwalają stabilizować żagle, zabezpieczają wspinaczkę wysokogórską. Ten sam mechanizm, jaki poznają dzieci wiążąc pierwsze kokardki ze sznurówek, działa w naturze. Naukowcy zauważyli to zaledwie 20 lat temu, ale opisali już ponad tysiąc cząsteczek z różnymi typami węzłów.
Niedawno Światowa Organizacja Zdrowia opublikowała listę 12 bakterii opornych na antybiotyki. Wszystkie te bakterie posiadają pewien enzym – białko TrmD. Co ważne ? ten enzym zawiera ?supełek?. U człowieka też występuje białko o tej samej funkcji, ale nasz enzym nie ma węzła.
Badania Agaty Perlińskiej pokazały, że ów „supełek” jest bardzo aktywny, pomaga w przeprowadzeniu reakcji potrzebnych do życia bakterii. Gdyby naukowcy stworzyli cząsteczkę blokującą węzeł, reakcja nie mogłaby zajść. Taki lek byłby sposobem na rozbrojenie bakterii.
Pomysł brzmi prosto, jednak wymaga długich lat analiz i współpracy naukowców na całym świecie. Polka bada, jak owe węzełki wpływają na funkcje białek, po co one tam w ogóle są. Wiadomo, że nie powstały spontanicznie, przez przypadek, bo kolejne pokolenia organizmów również cechuje ?poplątanie?. Ewolucja wykształciła węzły i konsekwentnie je zachowuje.
Takie badania wymagają nie tylko wiedzy o życiu komórki, ale też biegłości w programowaniu. Agata Perlińska najpierw studiowała biologię, a kiedy powstał nowy kierunek ?Bioinformatyka i Biologia Systemów? równolegle zaczęła studiować i tam, dołączając do wąskiego grona specjalistów – bioinformatyków. Fascynowało ją budowanie komputerowych modeli molekuł, komórek, organizmów.
Domowa menażeria i wiszące ogrody
Pani Agata uczestniczy w spotkaniach naukowych, konferencjach, prowadzi obliczenia, pisze publikacje. Trudno w tym wszystkim znaleźć czas na wyjazdy poza miasto. A przecież u źródeł jej naukowej pasji leży miłość do natury. Czy to frustrujące, że przyroda pozostała w tle jej pracy? Nie, ponieważ znalazła doskonałe rozwiązanie. Naturę zaprosiła do siebie.
Co rano budzą ją przekrzykujące się nawzajem papugi i kanarek. Dwa młode teriery czekają na poranny spacer. Mają sporo szczęścia – nie tylko dlatego, że jeden z nich to przygarnięta przez swoją panią znajda. Przede wszystkim dlatego, że nie brakuje im ruchu i towarzystwa. Mogą prawidłowo się rozwijać, ponieważ obowiązki bioinformatyka łatwo godzić z opieką nad zwierzętami.
Wiele badań wykonuję na komputerze. Nie jestem przywiązana do laboratorium i mogę pracować w dowolnym miejscu i czasie. To pozwala mi spacerować z psami wtedy, kiedy tego potrzebują i tak długo, jak potrzebują. Lubimy sobie biegać w parku blisko domu ? opowiada stypendystka.
Wesołe, zdrowe psiaki dają energię, która potem przydaje się w wielogodzinnych analizach bioinformatycznych. Dodatkową satysfakcję daje pani Agacie uprawa warzyw i winorośli. I zupełnie nie przeszkadza jej fakt, że mieszka na piętrze w bloku! Od czego są balkony?
Bawię się w ogrodnictwo miejskie, czyli uprawiam rośliny jadalne – pomidory, rzodkiewki, winorośle… Zarażam tym rodzinę. Wystarczy namówić ich, żeby spróbowali wyhodowanych przeze mnie warzyw i owoców. Są wyjątkowo smaczne, a ogród w rozkwicie wygląda bardzo efektownie. Duży balkon jest wygodny, ale karłowe odmiany pomidorów można hodować nawet w doniczkach na parapecie okiennym. Wystarczy je podlewać, żeby mieć później ogromną satysfakcję ? przekonuje naukowczyni.
Czy badania Agaty Perlińskiej również zaowocują? Czy pomogą innym uczonym stworzyć nowe antybiotyki? Jest na to duża szansa. W końcu każda z dwunastu najbardziej antybiotykoopornych bakterii ma ów enzym, któremu bacznie przygląda się młoda badaczka.
Więcej informacji:
Autorką tekstu jest red. Karolina Duszczyk
Fot. Magdalena Wiśniewska-Krasińska