Uma equipe interdisciplinar de pesquisadores da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong (HKUST) desvendou como uma toxina liberada por Escherichia coli ( E. coli ) - uma bactéria do intestino humano, está conectado ao câncer colorretal, oferecendo novos insights sobre o impacto na saúde desta bactéria prevalente e facilitando pesquisas futuras sobre a prevenção deste terceiro câncer mais comum em todo o mundo.

Enquanto os micróbios do intestino humano gostam E. coli ajudam a digerir alimentos e regular nosso sistema imunológico, eles também contêm toxinas que podem interromper o ciclo celular e, eventualmente, causar a morte celular. Os cientistas sabem há muito tempo que a colibactina - uma genotoxina produzida por E. coli , pode induzir quebras de fita dupla de DNA em células eucarióticas e aumentar o risco de câncer colorretal em humanos. Contudo, como a colibactina causa danos ao DNA permaneceu um mistério, já que reconstruir os metabólitos da colibactina é extremamente difícil devido à instabilidade do composto, baixo título e complexidade de sua via biossintética.

Agora, uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Qian Peiyuan, Professor titular do Departamento de Ciência Oceânica e Divisão de Ciências da Vida da HKUST, descobriram o elo que faltava usando um novo método biossintético. A equipe não só teve sucesso na clonagem do cluster de genes da colibactina, mas também encontrou uma maneira de produzir em massa os genes para teste e validação. Após ensaios repetidos de vários conjuntos de precursores da colibactina, a equipe finalmente identificou a colibactina-645 como a culpada das quebras de fita dupla de DNA, e descobriu a via biossintética do metabólito da colibactina, bem como seu mecanismo de causar danos ao DNA.

Prof Qian disse, "Embora alguns metabólitos de colibactina tenham sido relatados como danificando o DNA por meio da atividade de reticulação do DNA, a colibactina genotóxica que possui cadeias duplas de DNA diretamente ainda não foi identificada. Nossa pesquisa confirmou que a colibactina-645 exerce quebras diretas na fita dupla de DNA, que desenterrou o elo perdido que correlaciona a colibactina aos seus efeitos na saúde dos seres humanos. "

LI Zhongrui, um pesquisador da equipe, disse que a reestruturação da estrutura molecular da colibactina fornece um modelo para projetar e sintetizar potentes agentes de clivagem de DNA - como "enzimas" de restrição sintéticas ou agentes quimioterápicos.