Un equipo interdisciplinario de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (HKUST) desentrañó cómo una toxina liberada por Escherichia coli ( E. coli ) - una bacteria intestinal humana, está relacionado con el cáncer colorrectal, ofreciendo nuevos conocimientos sobre el impacto en la salud de esta bacteria prevalente y facilitando futuras investigaciones sobre la prevención de este tercer cáncer más común en todo el mundo.

Mientras que a los microbios intestinales humanos les gusta E. coli ayudar a digerir los alimentos y regular nuestro sistema inmunológico, también contienen toxinas que podrían detener el ciclo celular y eventualmente causar la muerte celular. Los científicos saben desde hace mucho tiempo que la colibactina, una genotoxina producida por E. coli , puede inducir roturas de doble cadena de ADN en células eucariotas y aumentar el riesgo de cáncer colorrectal en humanos. Sin embargo, La forma en que la colibactina causa daño al ADN sigue siendo un misterio, ya que reconstruir los metabolitos de la colibactina es extremadamente difícil debido a la inestabilidad del compuesto. título bajo y complejidad de su vía biosintética.

Ahora, un equipo de investigación dirigido por el profesor Qian Peiyuan, Catedrático del Departamento de Ciencias Oceánicas y División de Ciencias de la Vida de HKUST, han descubierto el eslabón perdido utilizando un método biosintético novedoso. El equipo no solo logró clonar el grupo de genes de colibactina, pero también encontró una manera de producir en masa los genes para probarlos y validarlos. Después de repetidos ensayos de varios conjuntos de precursores de colibactina, el equipo finalmente identificó a la colibactina-645 como la culpable de las roturas de la doble hebra del ADN, y descubrió la vía biosintética del metabolito de la colibactina, así como su mecanismo de causar daño al ADN.

El profesor Qian dijo:"Aunque se ha informado que algunos metabolitos de la colibactina dañan el ADN a través de la actividad de reticulación del ADN, la colibactina genotóxica que posee ADN de doble hebra directamente aún no se ha identificado. Nuestra investigación ha confirmado que la colibactina-645 ejerce roturas directas de la doble hebra del ADN, que desenterró el eslabón perdido que correlaciona la colibactina con sus efectos en la salud de los seres humanos ".

LI Zhongrui, un investigador del equipo, dijo que la reestructuración del andamio molecular de la colibactina proporciona un modelo para diseñar y sintetizar potentes agentes de escisión del ADN, como "enzimas" de restricción sintéticas o agentes quimioterapéuticos.