Al etiquetar las proteínas de una célula con balizas fluorescentes, los investigadores de Cornell descubrieron cómo la bacteria E. coli se defiende contra los antibióticos y otros venenos. Probablemente no sean buenas noticias para la bacteria.
Cuando aparecen moléculas indeseables, la célula bacteriana abre un túnel a través de su pared celular y "fluye", o bombea, a los intrusos.
"El montaje dinámico de estos túneles ha sido hipotetizado durante mucho tiempo", dijo Peng Chen, profesor de química y biología química. "Ahora los vemos".
Los hallazgos podrían conducir a formas de combatir las bacterias resistentes a los antibióticos con un "cóctel" de drogas, sugiere: "Uno es inhibir el ensamblaje del túnel, el siguiente es matar las bacterias".
Para estudiar el proceso defensivo de las bacterias, Chen y sus colegas de Cornell seleccionaron una cepa de E. coli que se sabe que bombea átomos de cobre que de otro modo envenenarían las bacterias. Los investigadores la manipularon genéticamente, agregando al ADN que codifica una proteína defensiva ysecuencia de ADN adicional que codifica una molécula fluorescente.
Bajo un potente microscopio, expusieron una célula bacteriana a un ambiente que contenía átomos de cobre y periódicamente destruyeron la célula con un láser infrarrojo para inducir fluorescencia. Después de las luces parpadeantes, tenían una "película" que mostraba dónde viajaba la proteína marcada en elcelular. Además, modificaron genéticamente las diversas proteínas para activar y desactivar su capacidad de unión a metales, y observaron los efectos.
Su investigación se informó en la edición en línea temprana de la Actas de la Academia Nacional de Ciencias la semana del 12 de junio. Los investigadores de Cornell también colaboraron con científicos de la Universidad de Houston, la Universidad de Arizona y la Universidad de California, Los Ángeles.
La proteína clave, conocida como CusB, reside en el periplasma, el espacio entre las membranas internas y externas que forman la pared celular de la bacteria. Cuando CusB se une a un intruso, en este experimento, un átomo de cobre que tienepasa a través de la membrana externa porosa, cambia su forma para que se adhiera entre dos proteínas relacionadas en las membranas interna y externa para formar un complejo conocido como CusCBA que actúa como un túnel a través de la pared celular. La proteína interna tiene un mecanismopara agarrar al intruso y empujarlo
El túnel bloquea las membranas interna y externa, haciendo que el periplasma sea menos flexible e interfiera con sus funciones normales. La capacidad de ensamblar el túnel solo cuando es necesario, en lugar de tenerlo permanentemente en su lugar, le da a la célula una ventaja, según los investigadores.señalar.
Este mecanismo para defenderse contra los metales tóxicos también puede explicar cómo las bacterias desarrollan resistencia a los antibióticos, al mutar sus proteínas defensivas para reconocerlas. Se pueden encontrar mecanismos similares en otras especies de bacterias, sugirieron los investigadores.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Cornell . Original escrito por Bill Steele. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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