Los científicos han logrado un avance fundamental para avanzar en nuestra comprensión de cómo las bacterias se mueven y realizan el intercambio genético, lo que podría conducir al desarrollo de nuevos medicamentos antimicrobianos.
Un equipo de investigadores del Instituto de Sistemas Vivos de la Universidad de Exeter y de la Universidad de Frankfurt ha realizado un descubrimiento crucial en torno a las estructuras de filamentos largos, como los apéndices del cabello, llamados pili tipo IV que se encuentran en la superficie de las bacterias.
Se sabe que los pili tipo IV juegan un papel importante en la forma en que las bacterias proliferan y forman biofilms, a través del movimiento, el intercambio genético, la adhesión y la comunicación con otras células.
El intercambio genético ocurre cuando las células captan el ADN, la molécula que codifica el código genético de un organismo, de su entorno.
La transferencia de ADN juega un papel vital en la capacidad de las bacterias para volverse resistentes a los tratamientos. Existen genes de resistencia a los antibióticos, por ejemplo, que se comparten y, por lo tanto, hacen que el tratamiento sea inútil.
En esta nueva investigación, los científicos descubrieron que la bacteria Thermus thermophilus puede producir dos tipos de pili tipo IV: una especializada para el movimiento y otra para el intercambio genético.
La investigación pionera podría permitir a los científicos enfocarse en las dos funciones de forma independiente, por ejemplo, desarrollando nuevos medicamentos que eviten que las bacterias se muevan o se vuelvan resistentes a los antibióticos.
El estudio se publica en una revista líder Comunicaciones de la naturaleza el miércoles 6 de mayo de 2020.
El Dr. Vicki Gold, profesor titular de la Universidad de Exeter y autor principal del artículo dijo: "Ahora será importante investigar si este fenómeno es un principio universal que ocurre en otras bacterias que expresan pili tipo IV. Esto allanaría elforma para el desarrollo de antimicrobianos destinados a apuntar a un mecanismo particular "
Los pili tipo IV son protuberancias que se encuentran en la superficie de una célula bacteriana y están formadas por miles de copias de una proteína.
En el nuevo estudio, los investigadores utilizaron la microscopía crioelectrónica para determinar las estructuras de ambos pili de tipo IV con un detalle sin precedentes. La técnica permitió a los investigadores reunir una amplia gama de imágenes detalladas de las estructuras en diferentes orientaciones para crear un detalle,Imagen en 3D.
El descubrimiento de que uno de los pili está compuesto por una proteína previamente no caracterizada significa que los científicos pueden enfocarse en las diferentes funciones para determinar qué es importante para la proliferación microbiana y el intercambio genético.
Como resultado, pueden realizar experimentos para ver qué tan bien proliferan las bacterias, o absorben el ADN, cuando cierto tipo de formación de pilus está artificialmente impedida.
Alexander Neuhaus, primer autor de la investigación y también de la Universidad de Exeter dijo: "Va a ser interesante descubrir cómo exactamente los dos pili cumplen sus diferentes funciones y cómo las bacterias controlan su producción. El conocimiento de estos mecanismos podría conducir aa nuevas estrategias para combatir la infección bacteriana ".
La investigación se llevó a cabo en colaboración con el laboratorio del Prof. Beate Averhoff Universidad de Frankfurt y está financiada por el BBSRC.
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Materiales proporcionado por Universidad de Exeter . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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