اكتشف باحثون في معهد كالتيك كيفية إصابة الفيروسات للبكتيريا عن طريق تعطيل بروتين رئيسي يُدعى MurJ، وهو أساسي لبناء جدار الخلية. يشير هذا الآلية، التي تم الكشف عنها من خلال التصوير عالي الدقة، إلى نهج جديد لمكافحة الجراثيم الفائقة المقاومة للمضادات الحيوية. تبرز النتائج التطور المتقارب في فيروسات غير مترابطة تحجب MurJ بنفس الطريقة.
تشكل مقاومة المضادات الحيوية تهديدًا متزايدًا، حيث تتطور البكتيريا بسرعة ضد العلاجات الحالية. في الولايات المتحدة وحدها، يموت عشرات الآلاف سنويًا من مثل هذه العدوى، وهو عدد يزداد باستمرار. كما يشرح بيل كليمنز، أستاذ آرثر وماريان هانيش التذكاري لبيوكيمياء في كالتيك: «التطور قوي، وفي البكتيريا، تتطور مقاومة المضادات الحيوية بسرعة. هذا يعني أننا نتعامل الآن مع بكتيريا مقاومة لجميع الأدوية التي لدينا.» يستهدف العلماء منذ زمن طويل مسار بيوسنتيز الببتيدوغليكان، الذي هو فريد لبكتيريا وغائب في خلايا الإنسان. يشير كليمنز: «الببتيدوغليكان ميزة فريدة للبكتيريا، مما يجعله هدفًا جذابًا للمضادات الحيوية.» تشمل البروتينات الرئيسية في هذا المسار MraY وMurG وMurJ، التي تنقل كتل البناء عبر غشاء البكتيريا. بينما تعطل المضادات الحيوية مثل البنسلين المراحل اللاحقة، لا توجد أدوية معتمدة تثبط هذه البروتينات الثلاث مباشرة حتى الآن. تقدم البكتيريوفاج، الفيروسات التي تصيب البكتيريا، رؤى. للهروب من خلايا المضيف، يجب على الفاج اختراق طبقة الببتيدوغليكان. درس مختبر كليمنز فاج صغيرة باستخدام بروتينات التحلل أحادية الجين (Sgls). أظهر عمل سابق أن SglM وSglPP7 تحجب MurJ، وهي فليباز تنقل مقدمات الببتيدوغليكان. باستخدام المجهر الإلكتروني البارد، صورت يانتشنغ إيفلين لي كيف ترتبط هذه Sgls بأخدود في MurJ، مقفلة إياها في تكوين موجه نحو الخارج وموقفة النقل. تقول لي: «من الواضح أن كلتا هاتين Sgls ترتبطان بـMurJ في تكوين موجه نحو الخارج، مقفلتان إياها في هذا الموقع.» يمكن لهذه الشكل المكشوف أن يساعد في وصول الأدوية. بشكل لافت، كشف تحليل جينوم فاج آخر عن SglCJ3، التي تثبط MurJ بنفس الطريقة رغم عدم وجود صلة تطورية – حالة من التطور المتقارب. يقول كليمنز: «هذه الببتيدات، التي ليس لها روابط تطورية ببعضها، قد اكتشفتا كيفية استهداف MurJ بنفس الطريقة تقريبًا. فوجئنا!» نشر الفريق، بما في ذلك لي وغريس إف. بارون ومتعاونون من تكساس أيه أم، هذه النتائج في عدد 26 فبراير 2026 من مجلة Nature، بعنوان «Convergent MurJ flippase inhibition by phage lysis proteins.» جاءت التمويل من مبادرة تشان زوكربيرغ، المعاهد الوطنية للصحة، وآخرين. يؤكد هذا العمل إمكانية الفاج في إلهام مضادات حيوية جديدة من خلال استغلال نقاط ضعف البكتيريا.
