Prokaryotic Toxin-Antitoxins

سموم پروکاریوتی – آنتی توکسین ها اولین نمای کلی از یک زمینه تحقیقاتی هیجان انگیز و به سرعت در حال گسترش را ارائه می دهد. ژن های توکسین – آنتی توکسین (TA) 30 سال پیش بر روی پلاسمیدها کشف شد. از آن زمان مشخص شد که ژن های TA در کروموزوم های باکتریایی و باستانی بسیار فراوان هستند. ژن‌های TA یک آنتی‌توکسین را کد می‌کنند که با یک سم همزاد ترکیب شده و آن را خنثی می‌کند. هنگامی که سموم فعال می شوند، سنتز پروتئین و رشد سلولی را مهار می کنند و در نتیجه خواب و تحمل چند دارویی (تداوم) را القا می کنند. قابل توجه است، در برخی از گونه ها، خانواده های ژن TA دستخوش گسترش چشمگیر شده اند. به عنوان مثال، پاتوژن اصلی انسانی بسیار پایدار مایکوباکتریوم توبرکلوزیس دارای »100 جایگاه TA است. گسترش زیاد ژن های TA توسط برخی ارگانیسم ها یک معمای بیولوژیکی است. با این حال، مشاهدات اخیر نشان می دهد که ژن های TA به طور تجمعی در تداوم باکتری ها نقش دارند. بنابراین، این پدیده مهم از نظر پزشکی ممکن است برای اولین بار به صورت تجربی در سطح مولکولی قابل حمل باشد.

Prokaryotic Toxins – Antitoxins gives the first overview of an exciting and rapidly expanding research field. Toxin – antitoxin (TA) genes were discovered on plasmids 30 years ago. Since then it has become evident that TA genes are highly abundant in bacterial and archaeal chromosomes. TA genes code for an antitoxin that combine with and neutralize a cognate toxin. When activated, the toxins inhibit protein synthesis and cell growth and thereby induce dormancy and multidrug tolerance (persistence). Remarkably, in some species, the TA gene families have undergone dramatic expansions. For example, the highly persistent major human pathogen Mycobacterium tuberculosis has »100 TA loci. The large expansion of TA genes by some organisms is a biological mystery. However, recent observations indicate that TA genes contribute cumulatively to the persistence of bacteria. This medically important phenomenon may thus for the first time become experimentally tractable at the molecular level.