Os pesquisadores da Cornell descobriram a estrutura de um mecanismo regulador exclusivo das bactérias, abrindo a porta para o desenvolvimento de novos antibióticos direcionados a patógenos.

À medida que a ameaça de germes resistentes a antibióticos cresce, esta descoberta oferece esperança de encontrar uma maneira alternativa de atingir bactérias causadoras de doenças.

No estudo, pesquisadores usaram cristalografia de raios-X para revelar a estrutura dos chamados elementos "T-box" no patógeno Mycobacterium tuberculosis, a bactéria modelo no estudo.

Caixas-T são estruturas que reconhecem quando uma célula é deficiente em um aminoácido específico, os blocos de construção das células. As caixas T permitem que as bactérias respondam a essa deficiência, iniciando um processo que gera mais desse aminoácido. Desta maneira, As caixas em T facilitam o funcionamento básico das bactérias, incluindo muitos patógenos, como M. tuberculosis e Bacillus anthracis, que causa a doença mortal do antraz.

“As caixas-T só são encontradas em bactérias e controlam genes essenciais, "disse o primeiro autor do estudo, Robert Battaglia." Isso os torna um alvo atraente porque também são essenciais para que muitas dessas bactérias respondam às condições de fome ".

Battaglia é um estudante graduado no laboratório do autor sênior Ailong Ke, professor de biologia molecular e genética na Cornell University.

Caixas-T se ligam a uma macromolécula essencial chamada tRNA, que existe em formulários não cobrados e carregados. Diferentes tipos de tRNA são, cada um, ajustados a um tipo específico de aminoácido. Quando a quantidade de um aminoácido é baixa na célula da bactéria, o tRNA correspondente será descarregado e se ligará a uma caixa-T, que, por sua vez, reconhece que tipo de aminoácido o tRNA requer e facilita um processo de geração de mais desse aminoácido. Quando a quantidade de um aminoácido aumenta, o tRNA irá acoplar com ele, cobrando desse modo esse tRNA. Os aminoácidos são então usados ​​em todos os tipos de funções celulares básicas de bactérias.

No estudo, os pesquisadores descreveram a estrutura do complexo T-box completo e tRNA.

"Resolvendo nossa estrutura, podemos ver como as diferentes partes da caixa-T estão posicionadas para permitir que a caixa-T tenha essa interação específica com um tRNA, "Battaglia disse." Se pudermos desenvolver algum tipo de droga para direcionar esses elementos da caixa T para mexer com sua capacidade de se ligar ao tRNA, eles podem ser uma escolha muito boa para um antibiótico, porque não temos [caixas T] nós mesmos, portanto, não precisamos nos preocupar com efeitos colaterais ou toxicidade. "

O estudo foi publicado em Nature Structural and Molecular Biology .