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Um-Nanômetro do Uso dos Vírus Agulha-Como a Ponta Para Atacar as Bactérias

Published on November 14, 2012 at 7:19 AM

Podia ser a arma a mais minúscula da armadura-perfuração no universo biológico: Os cientistas de EPFL mediram um um-nanômetro agulha-como a ponta que os vírus se usam para atacar as bactérias.

Agrupado junto sob o nome despretensioso ö92, uma família de vírus do bacteriófago aperfeiçoou sua especialidade: atacam as salmonelas e as bactérias de coliform. A peça central de seu arsenal é a agulha-como a ponta que perfura a membrana da sua vítima. Os cientistas de EPFL mediram esta arma minúsculo; em um único nanômetro, é aproximadamente 20 vezes o diâmetro de um átomo do hélio. Esta descoberta, publicada na Estrutura, um jornal da Imprensa da Pilha, permitirá que os pesquisadores compreendam melhor a estratégia do ataque usada pelos bacteriófagos, que estão sendo estudados intensiva para seu potencial terapêutico.

a arma da armadura-perfuração de ö92 é compo de três correntes de proteínas idênticas. Estas três moléculas entrelaçadas longas formam um sharp do anexo bastante para penetrar a membrana bacteriana. Esta agulha molecular, descoberta recentemente no Laboratório de EPFL da Biologia e da Biofísica Estruturais, conduzido por Petr Leiman, parece ser característica de toda a espécie que pertence à família ö92 de vírus do bacteriófago.

O corpo de um fago é compo de duas porções principais. A primeira, uma cabeça oca chamada um “capsid,” contem o material genético. O segundo consiste em uma câmara de ar, em um grupo de anexos que assemelham-se aos pés, e em um dispositivo projetado penetrar a membrana de seu anfitrião - agulha-como a ponta está na extremidade a mais adicional do vírus.

Os Fago reconhecem açúcares e proteínas na superfície de suas bactérias preferidas do anfitrião. O vírus anexa então seus pés à vítima, e um processo complexo é ajustado no movimento. Uma corrente das proteínas desenrola-se, empurrando a câmara de ar da injecção e sua ponta através da membrana da vítima como uma agulha hipodérmica. A ponta destaca então da câmara de ar e, como uma garrafa desarrolhada do champanhe, o material genético pressurizado no capsid é injectado na bactéria. O fago começa então a reproduzir dentro de sua vítima.

Determinando a estrutura exacta da ponta, os cientistas de EPFL preencheram todos os detalhes faltantes em nossa compreensão da arma letal de ö92. Para alcançar este nível de detalhe - no máximo dúzia ou assim átomos na extremidade da ponta - usaram as técnicas do cristalografia do raio X, que são altamente de bastante definição determinar a forma de moléculas individuais.

“Nós controlamos determinar não somente o tamanho, mas a estrutura completa da ponta também,” explica o pesquisador pos-doctoral Christopher de EPFL que Bronzeia, que é primeiro autor no artigo. Além, os pesquisadores descobriram um átomo do ferro no anexo. “Nós ainda não somos certos o que se usou para, mas até ao ponto em que este elemento é tóxico, nós temos a razão muito boa pensar que não está lá acidentalmente.”

Esta pesquisa tem implicações para além da curiosidade biológica simples. Os Bacteriófagos são considerados armas prometedoras na luta contra as bactérias infecciosas, para complementar ou substituir antibióticos tradicionais. Os cientistas acreditam que a forma do agulha-como a ponta determina na parte a espécie bacteriana que pode ser atacada por um fago.

Entre as avenidas que estão sendo exploradas são os bacteriófagos incompletos chamados os “pyocins,” que são produzidos naturalmente por algumas bactérias contaminadas. Pyocins consiste apenas no instrumento da injecção do vírus, um tipo do componente mecânico, mas da origem biológica. São do interesse aos cientistas precisamente porque não têm um capsid, e assim não levam o material genético, explicam a Bronzagem. “Estas coisas podem penetrar a membrana bacteriana, que pode matar a bactéria, mas sem injetar o material genético. Isso evita a possibilidade que o fago poderia transformar e então atacar as “boas” bactérias. Esta opção está sendo estudada extensivamente neste momento, mas nós precisamos de compreender o potencial de cada fago no que diz respeito às várias bactérias. O formulário da ponta é um daqueles parâmetros.”

Source: http://actu.epfl.ch/

Last Update: 14. November 2012 08:52

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