Pesquisa mostra como as bactérias famintas sentem nutrientes em seu ambiente

A Revolução Científica - Yuval Noah Harari, 2014 (Áudio TTS) (Julho 2019).

Anonim

Pesquisadores da Universidade de Leicester lançaram nova luz sobre como as bactérias sentem os nutrientes em seu ambiente - o que poderia fornecer conhecimentos importantes no desenvolvimento de drogas e antibióticos para combater uma série de doenças, incluindo a tuberculose.

A equipe de pesquisa, liderada pela Dra. Helen O'Hare, do Departamento de Infecção, Imunidade e Inflamação da Universidade de Leicester, identificou funções de uma proteína específica (Kinase G) que permite que grupos de bactérias como Mycobacterium tuberculosis detectem aminoácidos em seus arredores, permitindo que as bactérias regulem seu metabolismo em resposta aos nutrientes disponíveis.

Esta proteína é encontrada em um grande e importante grupo de bactérias que inclui o agente causador da tuberculose em humanos, bem como bactérias importantes para a produção de alimentos e antibióticos. A pesquisa identificou os tipos de nutrientes que podem ser detectados (aspartato e glutamato), bem como a proteína sensora que reconhece os nutrientes.

Esse entendimento de como as bactérias detectam e respondem aos aminoácidos em seu ambiente local fornece informações úteis aos cientistas em termos de entender como as bactérias funcionam e como as drogas podem ter como alvo proteínas específicas.

"As proteínas quinases de treonina da serina são encontradas em todos os organismos, desde seres humanos até bactérias, mas são menos bem compreendidas em bactérias", diz o Dr. O'Hare. "Os achados representam um dos primeiros exemplos em bactérias onde foi possível identificar os estímulos que acionam a sinalização.

"Um patógeno bacteriano pode 'saborear' os mesmos aminoácidos que os humanos. O sensor tem uma estrutura semelhante aos receptores humanos de glutamato, mas a forma como a informação é transmitida para a célula bacteriana é diferente e envolve um conjunto diferente de proteínas. que foram estudados anteriormente.

"A pesquisa traz compreensão sobre como um patógeno pode sentir os nutrientes em seus nichos no corpo humano, mas também uma ampla compreensão de como as bactérias não-patogênicas percebem seu entorno".

A equipe foi capaz de descobrir quais proteínas ajudaram as bactérias a sentir os nutrientes, excluindo genes específicos para sinalização de proteínas de um genoma bacteriano. Com os genes removidos, eles descobriram que isso interrompeu a capacidade das bactérias de sentir os nutrientes, confirmando a função dos genes.

Usando cristalografia de raios X na Fonte de Luz Diamante em Harwell, eles foram capazes de determinar a estrutura da proteína do sensor e prever quais outras bactérias podem sentir os aminoácidos da mesma maneira.

"Nossas descobertas têm significado mais amplo para outros agentes patogênicos Actinobacterianos, como a micobactéria não-tuberculosa, bem como para a Actinobacteria, que produz bilhões de dólares em aminoácidos e antibióticos a cada ano", acrescentou o Dr. O'Hare.

O apoio financeiro para a pesquisa foi fornecido pelo Departamento de Biotecnologia, Ministério da Ciência e Tecnologia, Governo da Índia, a Commonwealth Scholarship Commission eo Medical Research Council.

O artigo, "Uma proteína de ligação ao soluto específica do aspartato regula a atividade da proteína quinase G para controlar o metabolismo do glutamato em Mycobacteria" é publicado na revista mBio.

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