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La diarrea di scienziati esamina la temperatura corporea della persona
I batteri percepiscono la temperatura ambiente con speciali strutture di RNA. In passato, trovarli nelle celle era estremamente noioso. Ma ora c'è una nuova procedura.
Gli scienziati decodificano tutte le strutture di RNA di un agente patogeno della diarrea
I ricercatori hanno decrittografato tutte le strutture di RNA di un agente patogeno diarroico contemporaneamente utilizzando moderni metodi di sequenziamento ad alto rendimento. Hanno scoperto un'intera serie di strutture termosensibili chiamate termometri RNA. "Finora, abbiamo trovato solo termometri RNA individuali dopo una lunga ricerca e li abbiamo faticosamente esaminati uno dopo l'altro", ha spiegato il capo del progetto Prof. Dr. med. Franz Narberhaus della Ruhr-Universität Bochum in una comunicazione dall'università. Gli scienziati di Bochum hanno pubblicato i loro risultati insieme ai colleghi del Centro Helmholtz per la ricerca sulle infezioni a Braunschweig e all'Università di Lipsia sulla rivista "Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze" ("PNAS").
I batteri del genere Yersinia causano negli esseri umani, tra le altre infiammazioni della parete intestinale e gravi malattie diarroiche. Solo al di sopra di una certa temperatura, i batteri possono diffondersi nell'ospite e innescare una malattia. (Immagine: mmphoto / fotolia.com) I batteri possono diffondersi solo da una certa temperatura
"I batteri del genere Yersinia causano negli esseri umani, tra le altre infiammazioni della parete intestinale e gravi malattie diarroiche. Anche l'agente causale della peste appartiene a questo genere "scrivono gli esperti del Centro Helmholtz sul loro sito web. Gli scienziati hanno scoperto vari interruttori molecolari nella pseudotubercolosi di Yersinia che cambiano la loro struttura tridimensionale ad una temperatura di 37 gradi Celsius. Secondo i ricercatori, i batteri possono diffondersi nell'ospite e innescare una malattia. Le strutture identificate offrono quindi obiettivi per i futuri farmaci che bloccano il cambiamento dipendente dalla temperatura e rendono quindi i batteri innocui.
RNA piegato come termometro
È noto da anni che alcuni batteri intestinali, come la pseudotubercolosi Yersinia esaminata qui, riconoscono il loro ospite a sangue caldo a temperatura corporea. A questo scopo, i batteri usano strutture di RNA piegate, che si sciolgono a una certa temperatura e in tal modo espongono sequenze genetiche precedentemente non disponibili. Questi possono quindi essere tradotti, secondo gli scienziati, in proteine che controllano il processo della malattia. Al fine di rilevare tali termometri cellulari, il team di ricerca ha utilizzato una combinazione di mappatura della struttura dell'RNA biochimica e sequenziamento ad alto rendimento. Decifrarono contemporaneamente più di 1.750 strutture di RNA contenute nella cellula batterica. I ricercatori hanno riferito di aver eseguito l'esperimento a tre diverse temperature e ciascuno di essi ha ricevuto un'istantanea della diversità dell'RNA.
Il metodo è universalmente applicabile
"Ad esempio, siamo stati in grado di osservare i cambiamenti dinamici nelle strutture dell'RNA durante un aumento di temperatura da 25 a 37 gradi Celsius", ha spiegato il dottorando responsabile di questo progetto presso la Cattedra di microrganismi di Bochum, Francesco Righetti. "La tecnologia che usiamo è laboriosa", ha detto il ricercatore di Braunschweig. Aaron nut. "Ma ha un enorme potenziale per chiunque sia interessato alla funzione biologica delle strutture di RNA." Non importa se lavori con batteri, piante, animali o cellule umane. Il metodo è universalmente applicabile.
Gran numero di geni dipendenti dalla temperatura
"I nostri risultati mostrano che un numero sorprendentemente elevato di geni dell'agente patogeno diarrea Yersinia pseudotubercolosi reagisce direttamente alla temperatura corporea dell'ospite", ha detto Franz Narberhaus. Per gli esperimenti successivi, gli esperti hanno selezionato 20 geni, 16 dei quali erano in realtà dipendenti dalla temperatura. Questi appartengono a diversi gruppi funzionali. Ad esempio, alcuni sono coinvolti nella risposta del batterio allo stress ossidativo. "Ha senso iniziare tali processi direttamente dopo l'infezione dell'ospite per prepararsi contro i meccanismi di difesa nel tratto gastrointestinale umano", afferma il Prof. Dr. med. Petra Dersch, biologa dell'infezione di Braunschweig. Le indagini attuali hanno lo scopo di mostrare se le strutture di RNA appena identificate svolgono un ruolo decisivo nell'infezione. Inoltre, gli scienziati vogliono chiarire se esistono farmaci che possono impedire la fusione dei termometri a RNA. Questi potrebbero inibire il processo di infezione. (Ad)