Com a capacidade de sugar metais pesados ​​do meio ambiente e digerir um potente gás de efeito estufa, bactérias metanotróficas têm dupla função quando se trata de limpar o meio ambiente.

Mas antes que os pesquisadores possam explorar as aplicações de conservação em potencial, eles primeiro devem entender melhor os processos fisiológicos básicos das bactérias. Amy C. Rosenzweig, da Northwestern University, recentemente construiu outra seção do quebra-cabeça. Seu laboratório identificou duas proteínas nunca antes estudadas, chamado MbnB e MbnC, como parcialmente responsável pelo funcionamento interno da bactéria.

"Nossas descobertas vão muito além das bactérias metanotróficas, "disse Rosenzweig, o Distinguished Professor Weinberg Family of Life Sciences e professor de biociências moleculares e química no Weinberg College of Arts and Sciences de Northwestern. "Essas duas proteínas são encontradas em uma série de outras bactérias, incluindo patógenos humanos. "

O jornal publica amanhã, 23 de março, no jornal Ciência .

Bactérias metanotróficas, ou mais simplesmente "metanotrofos, "tirar o cobre do meio ambiente para instalar na maquinaria molecular que metaboliza o metano, transformando-o em metanol para alimentação. Para adquirir cobre, muitos metanotrofos secretam um peptídeo quimicamente modificado chamado metanobactina, que se liga fortemente aos íons de cobre para puxá-los para dentro da célula. Até agora, a maquinaria celular que impulsiona a formação da metanobactina é pouco compreendida.

A equipe de Rosenzweig descobriu que duas proteínas - MbnB e MbnC - são parcialmente responsáveis ​​pela produção de metanobactina. Juntos, essas proteínas formam um complexo enzimático contendo ferro que converte um aminoácido em dois grupos químicos orgânicos. Esta química resulta em metanobactina, que recruta cobre para a célula. Rosenzweig e sua equipe também descobriram que essas duas proteínas impulsionam a produção de metanobactina em todas as famílias de espécies produtoras de metanobactina, incluindo não metanotróficos.

"O envolvimento de uma enzima que requer metal na formação desses tipos de grupos químicos não tem precedentes, e nenhuma das duas proteínas foi estudada anteriormente, "Rosenzweig disse." Além disso, enzimas semelhantes parecem ser produzidas em outros contextos, sugerindo que esta química é importante além da produção de metanobactina. "

Essa descoberta torna mais fácil para os pesquisadores estudar a metanobactina porque eles podem trabalhar com as proteínas em tubos de ensaio, em vez de manipular microorganismos vivos inteiros. Ele também aproxima o mundo das aplicações promissoras dos metanotróficos. Muitas pessoas imaginam o uso de filtros construídos com bactérias para remover o metano da atmosfera ou para ajudar a remover o metano das reservas de gás natural. Mas Rosenzweig acredita que por causa da produção de metanobactina, os metanotróficos têm aplicações que vão além da limpeza do meio ambiente.

Como a metanobactina se liga ao cobre tão fortemente, foi investigado como um tratamento para a doença de Wilson, uma doença genética rara em que os corpos dos pacientes não conseguem eliminar o cobre que ingerem nos alimentos, portanto, ele se acumula no cérebro e no fígado. Alguns pesquisadores também acreditam que a metanobactina tem propriedades antibacterianas e pode ser usada em uma nova classe de antibióticos.

"Agora que sabemos quais genes e proteínas microbianas procurar, e agora que sabemos o que algumas das proteínas-chave fazem, podemos prever efetivamente quais espécies irão produzir metanobactinas novas e diferentes, "Rosenzweig disse." E podemos testar esses compostos para bioatividades. "

O estudo é intitulado "A biossíntese da metanobactina".