Colibactina, un agente tóxico producido por bacterias intestinales, incluyendo ciertas cepas de E. Coli, y se cree que contribuye al cáncer de colon, se ensambla mediante una transformación química nunca antes vista, según la investigación de Northwestern Medicine publicada en Biología química de la naturaleza .

Antes de estos hallazgos, muchos de los mecanismos detrás del ensamblaje molecular de colibactina eran en gran parte desconocidos. El proceso recién descubierto implica un papel sorprendente para una sustancia química llamada cofactor enzimático.

"Normalmente, los cofactores ayudan a las enzimas a lograr la catálisis, pero no suelen involucrarse en esto, "dijo el coautor del estudio, Neil Kelleher, Doctor, profesor de Medicina en la División de Hematología y Oncología.

Este cofactor, llamado S-adenosilmetionina (SAM), generalmente dona un grupo metilo a una enzima. En este caso, la colibactina tomó ese grupo metilo más átomos adicionales para usar como bloques de construcción en el ensamblaje.

"Esta es una transformación enzimática sorprendentemente nueva en la naturaleza, ", Dijo Kelleher." Así es como la evolución creó esta genotoxina, y ahora estamos descubriendo los detalles reales de cómo se crea este gracioso anillo de tres miembros ".

Aprender más sobre cómo se forma la colibactina es clave para desarrollar intervenciones, Dijo Kelleher.

"Cuanto más sepa sobre los mecanismos subyacentes, cuanto más específica pueda ser su estrategia, " él dijo.

Secuenciación de genomas fúngicos para el descubrimiento de fármacos

Las investigaciones genómicas de Kelleher también han dado como resultado el desarrollo de una plataforma novedosa para analizar los genomas de hongos. que tiene el potencial de producir decenas de nuevas moléculas bioactivas que algún día podrían convertirse en nuevos fármacos.

Publicado anteriormente en Biología química de la naturaleza , el estudio de múltiples sitios de la plataforma, llamados cromosomas artificiales fúngicos y puntuación metabólica (FAC-MS), demostró que el enfoque tiene el potencial de revitalizar el descubrimiento de fármacos naturales.

La tecnología FAC divide el genoma fúngico en segmentos de ADN del tamaño de una megabase, que contienen grupos de genes biosintéticos completos que están asociados con metabolitos especializados. Estos metabolitos representan una enorme reserva sin explotar de fármacos potenciales, según el estudio. Debido a que FAC-MS analiza el genoma, los científicos no solo obtienen los metabolitos, sino también los genes que los crearon, dando a los científicos la capacidad de escalar o alterar los nuevos compuestos.

"Es un área de hibernación que está lista para explotar, "dijo Kelleher, también director de Northwestern Proteomics y profesor de Bioquímica y Genética Molecular.