Gli scienziati hanno scoperto una proteina che consente ai batteri di chiudere le spore dormienti in condizioni estreme. Il processo, che consente ai batteri di diventare praticamente indistruttibili, spiega perché i batteri possono sopravvivere in luoghi inabitabili come sotto il permafrost, nelle profondità dell’oceano o nello spazio esterno.
Questa capacità di sporlare, nota come sporulazione, consente anche a Superbugs di sfuggire alla pulizia dell’ospedale e poi di tornare in vita nelle viscere di pazienti compromessi.
Scoprendo una nuova proteina coinvolta nella sporulazione in un gruppo di batteri, gli scienziati sperano di poter approfondire la nostra comprensione della capacità dei batteri di sopravvivere contro le probabilità e persino aprire nuove strade per terapie antimicrobiche.
Lo studio, trattato in due articoli separati pubblicati oggi su Geni and Development, esamina Bacillus – un gruppo di batteri tra cui Cereus, che è responsabile dell’avvelenamento da cibo e dell’antrace. Il team di ricerca comprendeva scienziati del Dipartimento di Chimica, King’s College di Londra, Università della California San Diego, Max Planck Unit for the Science of Patogens a Berlino e Mount Holyoke College negli Stati Uniti.
Il professor Rivka Isaacson, coautore di The Papers, ha dichiarato: “Sappiamo da molto tempo che i batteri sono in grado di eseguire chiusura metabolica in ambienti sfavorevoli, trasformandosi in spores dormienti di lunga durata e indistruttibili che possono sopravvivere per migliaia di anni”.
“Ciò accade attraverso la divisione cellulare asimmetrica, in cui la parte più grande – la” cellula madre ” – inghiotte la parte più piccola, la” prepara “, fornendo nutrienti e uno strato esterno protettivo. Continua a costruire strati protettivi attorno ai suoi materiali genetici fino a quando non è pronto per essere rilasciato come una spora.”
Mentre questo processo è ben compreso, i meccanismi dietro la chiusura del metabolismo sono rimasti un mistero fino a quando gli scienziati hanno scoperto una proteina precedentemente insolita chiamata MDFA.
Il professor Isaacson ha spiegato: “Ogni cellula ha un” centro di riciclaggio “chiamato proteasi, responsabile della suddivisione delle proteine vecchie o danneggiate. Abbiamo scoperto che MDFA – una proteina di cui non conoscevamo la funzione in precedenza, funge da adattatore che recluta le proteine per il rececamento.
“Nel caso della sporulazione, questa proteina indica alla cellula di sbarazzarsi dei suoi enzimi metabolici responsabili della crescita attiva, per distruzione attraverso la proteasi, influenzando così la parte di arresto metabolico della sporulazione.”
Una volta identificato MDFA, i chimici di King’s sono stati in grado di risolvere la struttura cristallina della proteina usando la cristallografia a raggi X, rivelando una forma molecolare completamente nuova. Ciò ha permesso loro di comprendere ulteriormente come MDFA si lega a una parte dello scivolo di riciclaggio nelle cellule, una proteina chiamata CLPC.
Gli scienziati hanno anche scoperto che quando hanno costretto le cellule a far crescere felicemente le cellule a sovraesprimere l’MDFA, è diventato tossico per le cellule e scoppiano.
Sebbene MDFA non sia presente nella maggior parte delle altre forme di batteri, il CLPC e la macchina per il riciclaggio sono, quindi proteine simili possono essere alla base della sporulazione in altri batteri, comprese quelle che causano malattie.
Il professor Isaacson ha dichiarato: “Questa scoperta ha migliorato la nostra comprensione di come i batteri operano e apre un nuovo modo di esplorare la sporulazione. Dato che la sporolazione svolge una parte fondamentale nella sopravvivenza dei batteri, più comprendiamo questo processo, più saremo in grado di controllare ed eliminare i batteri dannosi.”
Gli scienziati sperano anche che le loro scoperte possano portare a nuove strategie per lo sviluppo di antimicrobici.
Il professor Isaacson ha aggiunto: “Se è possibile colpire il macchinario di degradazione cellulare per rimuovere particolari proteine, questo può aprire nuove strade per le terapie antimicrobiche, simili a una forma emergente di trattamento del cancro, noto come degradazione delle proteine mirate o Protac, che riacquista un sistema di riciclaggio di una cellula per la terapia.”
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com