Des chercheurs découvrent un « code-barres » moléculaire utilisé par les bactéries pour sécréter des toxines

  • Des chercheurs ont découvert un "code-barres" moléculaire utilisé par les bactéries pour distinguer les molécules bénéfiques des molécules toxiques.
  • Les bactéries peuvent différencier les protéines qu'elles doivent conserver et celles qu'elles doivent expulser dans l'environnement, car ces dernières sont souvent toxiques pour les cellules humaines.
  • Cette découverte pourrait avoir des implications importantes dans la biotechnologie et la compréhension des stratégies de virulence utilisées par divers agents pathogènes.

Des chercheurs de l'Université McMaster ont découvert un système de « codes-barres » moléculaires utilisé par les bactéries pathogènes pour distinguer les molécules bénéfiques des molécules toxiques.

Selon les chercheurs, les protéines expulsées sont souvent toxiques pour les cellules humaines, ce qui rend la capacité de différencier les protéines vitale pour la capacité d'une bactérie à provoquer des maladies infectieuses.

“Les protéines sont l'un des éléments fondamentaux de la vie”, explique John Whitney, professeur agrégé au Département de biochimie et des sciences biomédicales de McMaster et chercheur principal de l'étude. “Ils permettent littéralement aux agents pathogènes bactériens de faire tout ce qu'ils font. Et tandis que la grande majorité des protéines restent à l'intérieur des bactéries pour remplir des fonctions telles que le métabolisme, il existe un très petit sous-ensemble qui agit à l'extérieur de l'organisme, comme des toxines.”

Whitney, membre de l'Institut Michael G. DeGroote pour la recherche sur les maladies infectieuses, affirme que même si le système de sécrétion bactérienne et les toxines elles-mêmes ont été étudiées depuis longtemps, on ne comprenait pas remark les bactéries faisaient la distinction entre les protéines toxiques et non toxiques avant l'étude..

Le laboratoire de Whitney, dirigé par les étudiants diplômés en biochimie Prakhar Shah et Timothy Klein (maintenant chercheur postdoctoral à l'Université de Californie à San Francisco), s'est demandé comment trois toxines fondamentalement différentes pouvaient toutes être sécrétées par le même système de sécrétion bactérienne.

“Il n'y avait aucune similitude connue entre les toxines – elles ne se ressemblent pas et ne font rien de similaire”, explique Whitney. “Notre raison était que pour qu'ils passent tous par la même equipment de sécrétion de protéines, il devait y avoir quelque selected de commun entre eux.”

Effectivement, il y en avait. Chaque toxine partageait un « domaine », que Whitney review familièrement à un code-barres. Il dit que même si le code-barres était partagé par les trois toxines étudiées, il était absent des quelque trois mille autres protéines de la bactérie, ce qui indique qu'il sert de signal d'exportation.

Shah, qui a co-écrit l'étude avec Klein, affirme que l'équipe a pu prouver ce concept expérimentalement grâce à une combinaison d'approches génétiques, biochimiques et structurelles, y compris d'importantes « études de cristallographie aux rayons X » qui leur ont permis de purifier les protéines. et obtenez une eyesight plus claire des soi-disant codes-barres et de leur fonctionnement.

L’équipe de recherche estime que ces nouvelles informations pourraient éventuellement avoir une gamme d’applications importantes liées à la biotechnologie et aux maladies infectieuses. Shah be aware en particulier que les résultats sont pertinents pour notre compréhension d'un large éventail d'agents pathogènes à Gram positif, y compris les forms de bactéries responsables de maladies infectieuses graves comme la tuberculose et la listériose.

“De nombreux agents pathogènes utilisent ce système”, explique Shah. “Par conséquent, notre découverte a des implications importantes sur notre compréhension des stratégies de virulence utilisées par un significant éventail d'agents pathogènes humains.”