Descoberta revoluciona combate a bactérias com vírus em vez de antibióticos

Tempo de leitura: 2 minutos
Por Bia Chacu
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Fagos atacando bactérias nocivas em uma placa de Petri

São PauloUma equipe de pesquisadores da Universidade de Otago, liderada pelo Professor Peter Fineran, fez importantes descobertas sobre como vírus que infectam bactérias, conhecidos como fagos, interagem com os sistemas imunológicos bacterianos. Isso pode ajudar a desenvolver novos tratamentos que não dependem de antibióticos.

Estudo revela como fagos bloqueiam sistema imunológico CRISPR-Cas

Uma pesquisa publicada na Nature investiga como os fagos utilizam uma proteína para inibir o sistema imunológico CRISPR-Cas nas bactérias. O Dr. Nils Birkholz, do Departamento de Microbiologia e Imunologia de Otago, destaca que, ao compreender a interação entre fagos e bactérias, podemos usar fagos para combater bactérias nocivas à saúde humana e à agricultura.

Descobertas Importantes:

  • Os fagos precisam usar suas anti-CRISPRs estrategicamente.
  • Eles utilizam um domínio hélice-turno-hélice (HTH) que se liga a sequências de DNA e pode ativar ou desativar genes.
  • O domínio HTH é mais versátil do que se pensava antes; ele pode se ligar tanto ao DNA quanto ao RNA.
  • Isso adiciona um nível adicional de regulação na produção de proteínas anti-CRISPR.

Compreender como os fagos superam as defesas bacterianas é crucial para selecionar os fagos adequados para uso como antimicrobianos. Este estudo revela que os fagos regulam a expressão gênica tanto por meio da ligação ao DNA quanto por um método de ligação ao RNA recentemente descoberto.

Descoberta de Professor Revela Novo Mecanismo de Defesa

O professor Fineran afirma que essa descoberta revela um método mais complexo de controlar processos. Ela altera nossa compreensão sobre como os fagos evitam as defesas CRISPR-Cas e destroem bactérias. Esse conhecimento pode ser útil em diversas áreas, incluindo saúde e agricultura.

A pesquisa investiga como os fagos regulam a expressão de seus genes, incluindo aqueles responsáveis pela produção de anti-CRISPR. Esta proteína é capaz de se ligar tanto a sequências de DNA quanto aos seus transcritos de RNA. Devido a essa capacidade de ligação dupla, a regulação do anti-CRISPR envolve múltiplos mecanismos.

Domínios HTH são presentes em diversas proteínas que auxiliam na regulação de genes e vêm sendo estudados desde o início dos anos 1980. Este achado revela que até mesmo proteínas bem conhecidas podem ter habilidades desconhecidas, o que pode transformar a compreensão dos cientistas sobre a função dessas proteínas essenciais.

A descoberta pode revolucionar nossa compreensão sobre o controle dos genes. A flexibilidade do domínio HTH abre novas perspectivas para o estudo da biologia dos fagos. Além disso, pode facilitar o desenvolvimento de tratamentos à base de fagos como alternativa aos antibióticos.

Esta pesquisa destaca a importância de compreender como as bactérias interagem com o ambiente. Ao aprofundarmos nosso conhecimento sobre essas interações, podemos descobrir novas maneiras de combater bactérias nocivas, beneficiando tanto a medicina quanto a agricultura.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1038/s41586-024-07644-1

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Nils Birkholz, Kotaro Kamata, Maximilian Feussner, Max E. Wilkinson, Christian Cuba Samaniego, Angela Migur, Dari Kimanius, Marijn Ceelen, Sam C. Went, Ben Usher, Tim R. Blower, Chris M. Brown, Chase L. Beisel, Zasha Weinberg, Robert D. Fagerlund, Simon A. Jackson, Peter C. Fineran. Phage anti-CRISPR control by an RNA- and DNA-binding helix–turn–helix protein. Nature, 2024; DOI: 10.1038/s41586-024-07644-1
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