In una scoperta rivoluzionaria, pubblicata in Comunicazioni sulla natura, gli scienziati della Queen Mary University di Londra in collaborazione con ricercatori dell’Università di Newcastle e del Francis Crick Institute hanno svelato l’intricato meccanismo dietro il modo in cui il DnaA, il principale iniziatore della replicazione del DNA nei batteri, apre specificamente le origini di replicazione, le porte alla duplicazione del DNA. Questa comprensione fondamentale fa luce sul processo cruciale che è alla base della crescita e della riproduzione di quasi tutte le cellule batteriche.
In questo lavoro multidisciplinare che utilizza la microscopia TIRF a singola molecola, la biologia chimica e la biologia strutturale, il dottor Aravindan Ilangovan, lettore di biologia strutturale, e il suo team presso la Scuola di scienze biologiche e comportamentali della Queen Mary hanno svelato la danza molecolare del DnaA durante la replicazione origine utilizzando la microscopia crioelettronica, in dettaglio fino a una risoluzione quasi atomica. I loro risultati rivelano una tasca di legame del dinucleotide precedentemente sconosciuta all’interno dell’oligomero del DnaA, dove due basi di una sequenza ripetuta del DnaA-trio si legano strettamente, consentendo la cattura di un singolo filamento di DNA.
“Questa cattura chiave del singolo filamento di DNA è il passaggio fondamentale che consente al DnaA di aprire il duplex del DNA, aprendo la strada all’inizio della replicazione del DNA”, ha spiegato il dott. Ilangovan. “Il nostro lavoro fornisce un modello molecolare su come il DnaA orchestra questo passaggio cruciale nella replicazione batterica, un processo fondamentale che è alla base della vita stessa”.
I risultati di questo studio approfondiscono la nostra comprensione della replicazione del DNA e contengono il potenziale per applicazioni terapeutiche. Prendendo di mira le interazioni specifiche tra il DnaA e l’origine della replicazione, i ricercatori potrebbero sviluppare nuovi approcci per affrontare le infezioni batteriche non curabili. La resistenza agli antibiotici è in aumento e c’è una necessità sempre crescente di nuovi antibiotici per affrontare l’attuale crisi.
“Questa scoperta rivoluzionaria fa avanzare significativamente la nostra comprensione della replicazione batterica, un processo fondamentale cruciale per la vita. Il meccanismo unico che abbiamo svelato rappresenta un obiettivo interessante per lo sviluppo di nuovi antibiotici, portando potenzialmente a nuovi trattamenti per le infezioni batteriche resistenti a più antibiotici. Continuiamo a approfondire l’intricata danza della replicazione del DNA, aprendo la strada a ulteriori scoperte nella comprensione della biologia delle cellule batteriche e nella lotta alla resistenza agli antibiotici,” conclude il dott. Ilangovan.
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