Με την αποκρυπτογράφηση του ιδιοφυή μηχανισμός που χρησιμοποιείται από ένα συγκεκριμένο ένζυμο για την τροποποίηση βακτηριακό χρωμόσωμα χημεία, οι επιστήμονες έχουν έρθει ένα βήμα πιο κοντά στο σχεδιασμό ενός νέου είδους φάρμακο που θα μπορούσε να σταματήσει λοιμογόνο βακτηριακές λοιμώξεις στις διαδρομές τους. Η έρευνά τους θα δημοσιευθούν το Μάιο του 6 έκδοση του περιοδικού Cell .
Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και πολλά χρόνια ότι ένα ένζυμο που ονομάζεται Dam (DNA αδενίνη μεθυλοτρανσφεράση) παίζει ρόλο στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης σε πολλά βακτήρια. Κάθε φορά που τα βακτήρια αναπαράγονται, Dam τροποποιεί το Α (αδενίνη) νουκλεοτιδίων στην GATC αλληλουχία του DNA μέσα από μια χημική αντίδραση είναι γνωστή ως μεθυλίωσης. Η μεθυλίωση είναι μια βιολογική διαδικασία χρησιμοποιείται για να μαρκάρει μια ποικιλία των μορίων, συμπεριλαμβανομένου του DNA, και είναι σημαντικό σε κυτταρικές διαδικασίες όπως η ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης, αντιγραφή και επιδιόρθωση του DNA. Στους ανθρώπους μεθυλίωσης του DNA εμφανίζεται στο C (κυτοσίνη) αντί για το Α (αδενίνη) νουκλεοτιδίων.
Πρόσφατα, οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει ένα νέο ρόλο για μεθυλίωση Dam. Dam είναι επίσης απαραίτητη για τη ρύθμιση της έκφρασης των γονιδίων που ευθύνονται για βακτηριακή παθογένειας. Όταν το γονίδιο που ευθύνεται για το φράγμα είναι ελαττωματικό, τα βακτήρια να χάσουν που προκαλούν ασθένειες δραστικότητά τους. Η χρήση των ακτίνων X εγκατάσταση περίθλασης στο Argonne National Laboratory στο Σικάγο, Xiaodong Cheng, PhD, καθηγητής βιοχημείας στο Emory University School of Medicine και η Γεωργία Έρευνα Συμμαχία σπουδαίο ερευνητή, και τον John Horton, PhD, Επίκουρος Καθηγητής Έρευνας, έχουν λύσει τώρα τη συν-κρυσταλλική δομή του ενζύμου Dam στο συγκρότημα με το DNA, η οποία τους επέτρεψε να παρατηρήσουν ακριβώς πώς το ένζυμο που βρίσκει το στόχο του για βακτηριακού DNA.
Το ένζυμο Dam ξεκινά με τη δέσμευση μη-ειδικά με το DNA, αλλά τη στιγμή που θα στερεώνει σφιχτά, γλιστράει ομαλά κάτω ολόκληρο το μόριο του DNA, όπως τα δάχτυλα γλιστρούν σε έναν λαιμό κιθάρα που ψάχνουν για τη σωστή χορδή, εξετάζοντας κάθε ζεύγος βάσεων, όπως πάει. Κάθε φορά που βρίσκει το GATC ακολουθία να σταματήσει και methylates Α νουκλεοτιδίων. Φράγμα πρέπει να κινηθεί γρήγορα, γιατί αν τα βακτήρια αναπαράγονται με λάθος πρότυπο μεθυλίωσης, την έκφραση των γονιδίων θα είναι ματαιωμένο και θα χάσουν την παθογένειά τους.