Uma equipe da Unige, o Instituto Max Planck de Fisiologia Molecular em Dortmund, e a Universidade Heinrich Heine em Düsseldorf identificou o mecanismo de ataque da toxina TC produzida por certas bactérias.
Desde a inovação dos métodos de edição de genes CRISPR do Prêmio Nobel até o desenvolvimento de vacinas de mRNA de Covid-19, a capacidade de manipular biomoléculas emergiu como um dos avanços mais significativos na ciência e na medicina na última década. Essas novas biotecnologias requerem conhecimento preciso dos mecanismos moleculares existentes para imitar esses processos de maneira controlada. Em um esforço colaborativo, uma equipe internacional da Universidade de Genebra, o Instituto Max Planck de Fisiologia Molecular em Dortmund, e a Universidade Heinrich-Heine em Düsseldorf não descreveu detalhes sobre o mecanismo pelo qual certas bactérias patogênicas injetam enzimas mortais em seus hospedeiros. A compreensão molecular detalhada dos diferentes passos por trás desse processo sugere aplicações potenciais de toxinas TC na biotecnologia, como dispositivos biomédicos e biopesticidas. Essas descobertas são publicadas em Avanços científicos.
As toxinas TC são complexos proteicos produzidos por certas bactérias que agem como pequenas seringas. Eles se ligam à superfície de uma célula hospedeira e, quando as condições estiverem certas, acabam injetando enzimas prejudiciais na célula. Os mecanismos moleculares subjacentes à liberação e intoxicação da toxina TC, incluindo ativação de toxinas, ligação ao receptor e permeação da membrana, foram relatados anteriormente, principalmente pelo laboratório de Stefan Rauser no Instituto Max Planck. No entanto, informações detalhadas sobre o procedimento real de injeção permanecem pouco compreendidas, pois o conhecimento atual se baseia apenas nas observações dos estados iniciais e finais.
Observar e descrever esse tipo de mecanismo no nível molecular é extremamente desafiador.
A capacidade de imitar ou controlar essas formas de ação permitiria o desenvolvimento de terapias direcionadas para infecções bacterianas, sistemas inovadores de administração de medicamentos e biopesticidas ambientalmente amigáveis. Por exemplo, sistemas inovadores de administração de medicamentos visam melhorar a precisão e a eficácia dos tratamentos, garantindo que os medicamentos sejam entregues diretamente ao local -alvo no corpo. Por exemplo, células cancerígenas, minimizando os danos aos tecidos saudáveis. No entanto, a capacidade de configurar essas estratégias promissoras requer uma compreensão detalhada do processo natural existente de infecção
por essas toxinas.
Uma observação altamente desafiadora
Em trabalhos recentes da Unige, Max Planck Instituto de Fisiologia Molecular e Universidade de Düsseldorf Heinrich-Heine, os pesquisadores usaram uma combinação de técnicas para revelar o mecanismo detalhado de injeção de seringa de toxinas de TC e microscopia de crio-elseon, espectroscopia de fluoresculações de molécula única, uma molcula única, e a microscopia de crio-elseon, o moléculas de molécula única, uma molcula única, e a fluorescícios de crio-elsen-elsen, a microscopia por moléculas únicas de molécula única, uma molcula única, e a microscopia por molécula única de molécula única, uma molcura única. Espectroscopia de ressonância paramagnética (EPR) eletrônica. O Dr. Svetlana Kucher, assistente sênior de pesquisa e ensino no Departamento de Química Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Genebra, e primeiro autor do estudo, explica: “Essa combinação permite capturar estruturas moleculares em tempo real individual e dinâmica em massa, assim dando -nos uma imagem sem precedentes do mecanismo de infecção por toxinas TC “.
Enrica Bordignon, Professor Integral do Departamento de Química Física e vice-reinicial Mais complexo e inclui uma via multi-estados.
Stefan Raunser, diretor administrativo do Instituto Max Planck de Fisiologia Molecular, explica: “Essas máquinas extremamente precisas podem parecer simples, pois facilmente fazemos e usamos uma seringa para injetar materiais no nível da escala humana. No entanto, observando e descrevendo esse tipo de mecanismo No nível molecular, é extremamente desafiador.
