Η κρυφή γενετική πληροφορία που ονομάζεται retromutagenesis εξηγεί την ανθεκτικότητα κάποιον ιόν στα αντιβιοτικά.
Oι μεταλλάξεις συμβαίνουν τυχαία, ορίζει η εξελικτική θεωρία αλλά στην περίπτωση των προσαρμοστικών μεταλλάξεων, ο ρυθμός αυξάνετε όταν τα κύτταρα του οργανισμού εκτίθενται για σημαντικό διάστημα, σε κατάσταση έντονου στρες.
Επιστήμονες στο Winship Cancer Institute, Emory University παρατήρησαν ότι μια φαινομενικά κρυφή γενετική πληροφορία που ονομάζεται retromutagenesis μπορεί να ενθαρρύνει τη προσαρμοστική μετάλλαξη στα βακτήρια. Σύμφωνα με τον Paul Doetsch, PhD., καθηγητή του τμήματος biochemistry, radiation oncology and hematology and medical oncology στο Emory University School of Medicine και αναπληρωτής διευθυντής της βασικής έρευνας στο Winship Cancer Institute.
Ο μηχανισμός αυτός μπορεί να εξηγήσει, πώς τα βακτήρια αναπτύσσουν αντίσταση σε ορισμένους τύπους αντιβιοτικών υπό επιλεκτική πίεση, καθώς και το πώς, μεταλλάξεις στα καρκινικά κύτταρα επιτρέπουν την αντίσταση και την αντοχή τους σε χημειοθεραπευτικά φάρμακα.
Το retromutagenesis λύνει το πάζλ. Αν τα κύτταρα δεν αναπτύσσονται, επειδή είναι κάτω από πίεση, αυτό σημαίνει, ότι το DNA τους δεν αντιγράφεται. Πως όμως εμφανίζονται οι νέες μεταλλάξεις;
Η μετάλλαξη εμφανίζεται πρώτα στο RNA.
Η μετάλλαξη στο RNA προέρχεται από μία πρωτεΐνη με αυξημένη λειτουργία που ωθεί τα κύτταρα να αναπτυχθούν , δίνοντάς τους τη δυνατότητα να αναπαράγουν το DNA τους και να επιδρούν πάνω στις επόμενες μεταλλάξεις του . Στο PLoS Genetics, οι επιστήμονες με επικεφαλής τον Doetsch και ο συνάδελφός Bernard Weiss, MD, παρουσίασαν αποδείξεις ότι το retromutagenesis συμβαίνει σε βακτήρια που αναγκάστηκαν να αναπτυχθούν σε σάκχαρο λακτόζης, ως μοναδική πηγή ενέργειας.
Το βακτηριακό στέλεχος που ελέγχθηκε είχε μια απενεργοποιημένη μετάλλαξη σε ένα γονίδιο, που αν λειτουργούσε, θα επέτρεπε στα κύτταρα να χρησιμοποιήσουν τη λακτόζη. Όταν το βακτηριακό στέλεχος, με τον ελαττωματικό παράγοντα, εκτέθηκε σε υψηλά επίπεδα νιτρώδους οξέος, που προκαλεί οξειδωτικές βλάβες στο DNA, εμφανίστηκαν μεταλλάξεις σε μερικά από τα βακτήρια και κάποια από αυτά αναπτύχθηκαν. Αναλύοντας με ακρίβεια τις μεταλλάξεις στο DNA και τα σημεία που εμφανίστηκαν, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το retromutagenesis συμβάλλει στην ανάπτυξη βακτηριδίων.
Βασιζόμενοι στα αποτελέσματα της μελέτης, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα, ότι η κρυφή πληροφορία retromutagenesis μπορεί να εξηγήσει την ανάπτυξη της αντοχής των βακτηρίων στα αντιβιοτικά και μεταλλάξεις του κατασταλτικού ογκογονιδίου ρ53, και του πρωτο-ογκογονιδίου Ras, που έχει παρατηρηθεί σε πολλές μορφές καρκίνου.