Fágterápia
A mikroorganizmusok mindenütt körülvesznek minket, többek között rajtunk és bennünk is vannak. Például, tudtad, hogy az emberi szervezetben több baktérium sejt van, mint emberi sejt? Nézzük az emésztőrendszered, a betegségeket okozó mikro-organizmusokat az élelemiszer gyártásban is felhasználják (pl. a sajtoknál, sörnél és savanyú káposztánál), vagy lebontó baktériumok melyek a halott anyagot növényeknek tápanyaggá alakítják át, így nehéz elképzelni az életünk olyan területét, amit a mikroorganizmusok fontossága valamilyen módon nem befolyásol.
Baktériumok
Az emberek számára egyre nehezebb terület az antibiotikum-rezisztens mikroorganizmusok növekedése és terjedése.Nagyon komoly problémát jelent, hogy idővel a baktériumok rezisztenssé válnak az antibiotikumokra, melyek, amikor más baktérium fajtákkal mutálódnak megbetegítenek vagy még halált is okozhatnak. Antibiotikumok nélkül visszatérünk egy olyan korszakhoz, amikor veszélyessé válhat egy ujj elvágása, egy gyerek születése vagy egy műtét a fertőzés kockázata miatt. Az „antibiotikum-apokalipszis” címkével ellátott korszakban a verseny az új antibiotikum-osztályok felfedezéséről és a patogén kórokozó mikroorganizmusok működésének jobb megértéséről szól, hogy ezáltal új lehetőségeket találjunk a legyőzésükre.
Baktériumok
50 év alatt 2018. év végén fedezték fel az első új osztályú antibiotikumot, ami nagyszerű hír, de természetesen még mindig arra törekszünk, hogy minél több eszközt fejlesszünk ki az antibiotikum-rezisztencia halálos hatásainak leküzdésére. Számos szálon folynak a vizsgálatok, és a Cseh Köztársaságban a Masayk University CEITEC (Central European Institute of Technology) technológia központjában Pavel Plevka által vezetett kutató csoport az IT4Innovations National Supercomputing Center erőforrásait használja a cri-elektron mikroszkóppal együtt, kutatásaik támogatására.
Titan Krios Elektron mikroszkóp lehetővé teszi biológiai makromolekulák leképezését üveges jégbe ágyazva.
A mikrobiológia születése óta és a holland tudós Antonie van Leeuwenhouk kezdeti leírásánál a “mikroszkópikus állatkák”-ról, a mikroszkópia (a mikroszkópok használata) kulcsfontosságú technika volt a vizsgálatokban. Eleinte a képeket kézzel rajzolták, ezután fotókat használtak és napjainkban szabvány a digitalis képek használata. Ezek sok memóriát foglalnak el a merevlemezen nagyon igénybe veszik a processzor teljesítményét a kiértékelések során. Ebből adódóan az egyre összetettebb vizuális adatbázisok értelmezéséhez a szuperszámítógépek használata létfontosságúvá vált a tudás/tudomány fejlődéséhez ezen a területen.
Pavel Plevka és kollégái ezeket az élvonalbeli technikákat és erőforrásokat használják több organizmusfaj szerkezetének meghatározására ideértve: picornaviruses, mely felelős az olyan betegségekért, mint a közönséges megfázás, láb és száj betegségekért, agyvelőgyulladás; vírusok, amelyek a méhek halálozását okozzák az USA-ban és Európában; flavivírusok, különösen a kullancs által okozott encephalitis vírus (TBEV), amely Csehországban és világszerte számos esetben halált okoz; és Leishmania, amely fekélyeket okoz az emberi szervezetben.
A kutatócsoport számára különösen érdekesek az úgy nevezett bakteriofágok, amelyek olyan vírusok, melyek
megfertőzik és tönkreteszik a baktériális sejteket. Egy igéretes fejlesztés a bakteriofágok használata a
Staphylococcus aureus támadására és tönkretételére. A Staphylococcus aureus egy jól ismert, potenciálisan patogénikus és növekvő antibiotikumokra ellenálló baktériumfaj, mely világszerte számos korháznak okoz nehézséget, és potenciálisan halálos fertőzéseket okozhat a sérülékeny lakosság körében. Az előrehaladott technika hiányában a mikroszkópia és a szuperszámítógépek területén, nem léteznének ilyen okos megoldások a jelzett problémákra.
Az Enterovirus genom kibocsátó. A savas pH kitettség az endoszómában, konformációs átmenetet idéz elő a virionoktól az aktivált részecskékig. A szerkezeti átalakulások a kapszid és az RNA vírus között, lehetővé teszi a pentamerek kiűzését a kapszidból, mely a nyitott részecskék alakulásakor keletkeznek. Az RNA genomok a nyitott részecskékből szabadulnak fel. A skála léptéke ez esetben 10 nm.
Több: http://plevkalab.ceitec.cz
