Los investigadores de Cornell han descubierto la estructura de un mecanismo regulador exclusivo de las bacterias, abriendo la puerta al diseño de nuevos antibióticos dirigidos a patógenos.

A medida que crece la amenaza de los gérmenes resistentes a los antibióticos, este descubrimiento ofrece la esperanza de encontrar una forma alternativa de atacar las bacterias que causan enfermedades.

En el estudio, Los investigadores utilizaron cristalografía de rayos X para revelar la estructura de los elementos denominados "caja T" en el patógeno Mycobacterium tuberculosis. la bacteria modelo en el estudio.

Las cajas T son estructuras que reconocen cuando una célula es deficiente en un aminoácido específico, los bloques de construcción de las células. Las cajas T permiten que las bacterias respondan a esta deficiencia iniciando un proceso que genera más de ese aminoácido. De este modo, Las cajas en T facilitan el funcionamiento básico de las bacterias, incluyendo muchos patógenos como M. tuberculosis y Bacillus anthracis, que causa la mortal enfermedad del ántrax.

"Las cajas T solo se encuentran en bacterias y controlan genes esenciales, ", dijo el primer autor del estudio, Robert Battaglia." Esto los convierte en un objetivo atractivo porque también son esenciales para que muchas de estas bacterias respondan a las condiciones de inanición ".

Battaglia es un estudiante de posgrado en el laboratorio del autor principal Ailong Ke, profesor de biología molecular y genética en la Universidad de Cornell.

Las cajas T se unen a una macromolécula esencial llamada ARNt, que existe en formas cargadas y no cargadas. Cada uno de los diferentes tipos de ARNt se ajusta a un tipo específico de aminoácido. Cuando la cantidad de un aminoácido es baja en la célula bacteriana, el ARNt correspondiente no se cargará y se unirá a una caja en T, que a su vez reconoce qué tipo de aminoácido requiere ese ARNt y facilita un proceso para generar más de ese aminoácido. Cuando aumenta la cantidad de un aminoácido, el tRNA se acoplará a él, cargando así ese ARNt. Luego, los aminoácidos se utilizan en todo tipo de funciones celulares de bacterias básicas.

En el estudio, los investigadores describieron la estructura del complejo T-box completo y tRNA.

"Al resolver nuestra estructura, podemos ver cómo se colocan las diferentes partes de la caja en T para permitir que la caja en T tenga esta interacción específica con un ARNt, ", Dijo Battaglia." Si podemos desarrollar algún tipo de fármaco para atacar estos elementos de la caja T para alterar su capacidad para unirse con el tRNA, podrían ser una muy buena opción para un antibiótico porque nosotros mismos no tenemos [cajas en T], para que no tengamos que preocuparnos por los efectos secundarios o la toxicidad ".

El estudio fue publicado en Biología estructural y molecular de la naturaleza .