Los investigadores de Cornell han descubierto la estructura de un mecanismo regulador exclusivo de las bacterias, abriendo la puerta para diseñar nuevos antibióticos dirigidos a los patógenos.
A medida que crece la amenaza de gérmenes resistentes a los antibióticos, el descubrimiento ofrece la esperanza de encontrar una forma alternativa de atacar las bacterias que causan enfermedades.
El estudio de los investigadores, "Base estructural para la decodificación de tRNA y la detección de aminoacilación por riboreguladores de caja en T", aparece el 18 de noviembre en la revista Naturaleza, biología estructural y molecular .
En el estudio, los investigadores, liderados por el primer autor Robert Battaglia, un estudiante graduado en el laboratorio del autor principal Ailong Ke, profesor de biología molecular y genética en la Facultad de Artes y Ciencias, utilizaron la cristalografía de rayos X pararevelar la estructura de los llamados elementos "T-box" en el patógeno Mycobacterium tuberculosis, la bacteria modelo en el estudio.
Las cajas T son estructuras que reconocen cuando una célula es deficiente en un aminoácido específico, los componentes básicos de las células, y permiten que las bacterias respondan a esta deficiencia al iniciar un proceso que genera más de ese aminoácido. De esta manera, Las cajas T facilitan el funcionamiento básico de las bacterias, incluidos muchos patógenos como M. tuberculosis y Bacillus anthracis, que causa la enfermedad mortal del ántrax.
"Las cajas T solo se encuentran en bacterias y controlan genes esenciales. Esto las convierte en un blanco antibiótico atractivo porque también son esenciales para que muchas de estas bacterias respondan a las condiciones de inanición", dijo Battaglia.
Las cajas T se unen a una macromolécula esencial llamada ARNt, que existe en formas cargadas y no cargadas. Cada uno de los diferentes tipos de ARNt se adapta a un tipo específico de aminoácido. Cuando la cantidad de un aminoácido es baja en la célula bacteriana,el ARNt correspondiente no se cargará y se unirá a una caja en T, que a su vez reconoce qué tipo de aminoácido requiere el ARNt y facilita un proceso para generar más de ese aminoácido. Cuando la cantidad de un aminoácido aumenta,el ARNt se acoplará con él, cargando así ese ARNt. Los aminoácidos se usan en todo tipo de funciones celulares básicas de bacterias.
En el estudio, los investigadores describieron la estructura del complejo T-box y tRNA completo.
"Al resolver nuestra estructura, podemos ver cómo se posicionan las diferentes partes del T-box para permitir que el T-box tenga esta interacción específica con un tRNA", dijo Battaglia. "Si podemos desarrollar algún tipo dede drogas para apuntar a estos elementos de la caja T para alterar su capacidad de unirse al ARNt, podrían ser una muy buena opción para un antibiótico porque no tenemos [cajas T] nosotros mismos, por lo que no tenemos quepreocuparse por los efectos secundarios o la toxicidad "
Jason Grigg, ex investigador postdoctoral en el laboratorio de Ke, y actualmente investigador asociado en la Universidad de British Columbia, Vancouver, Canadá, es coautor del artículo.
El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Cornell . Original escrito por Krishna Ramanujan. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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