La scoperta circa le torsioni del DNA ha potuto essere cruciale in via di sviluppo di nuovi antibiotici

Il replicazione del dna è vitale a tutti i lifeforms, ma in alcuni organismi, può essere impedito dalle torsioni nella sequenza del DNA, chiamata “supercoils„. Se troppi supercoils sono permessi accumularsi, le celle vitali a vita sostenente moriranno.

Un commputer molecolare, chiamato girasi del DNA, che è trovata in celle batteriche ma non cellule umane, si rilassa le torsioni per permettere che il replicazione del dna continui come normale, ma finora là che era comprensione limitata di come fa questo in tempo reale in celle viventi reali.

Il trattamento è di interesse particolare a drogare i rivelatori perché se la girasi del DNA può essere interrotta con successo mentre funziona per fermare le torsioni che accadono in celle batteriche del DNA, i batteri moriranno e la minaccia dell'infezione contro il host impedito.

Il gruppo dall'università di York, in collaborazione con il centro di John Innes, Oxford e l'università di Adam Mickiewicz, Polonia, ha utilizzato un microscopio del laser dello speciale per fare luce su una proteina fluorescente, che fa il giallo di incandescenza della girasi del DNA. Ciò scienziati permessi per vedere dentro una cella batterica e, per la prima volta, per osservare come il macchinario molecolare impedisce le torsioni in DNA.

Il professor Mark Leake, dall'università di dipartimenti di York di biologia e di fisica, ha detto: “Usando le proteine fluorescenti modificate la girasi del DNA può essere fatta per emettere luce giallo mentre il macchinario cellulare, che è utilizzato realmente per ripiegare il DNA, può essere contrassegnato con una proteina d'ardore differente.

“Questi colori separati possono poi essere divisi in canali differenti del rivelatore per permettere alla posizione precisa della girasi del DNA di essere osservato riguardante il punto esatto a cui il replicazione del dna realmente sta presentandosi dentro una singola cella batterica vivente.„

I ricercatori hanno scoperto che la girasi del DNA incentra le sue attività di torsione-rilassamento appena davanti al punto a cui il DNA sta ripiegando in una cella.

Il professor Leake ha detto: “I commputer molecolari che eseguono la navetta del replicazione del dna lungo il DNA, ma questo lavoro possono provocare le torsioni minuscole del nanoscale di DNA che si accumulano davanti al macchinario della replica, appena come aggrovigliato sui cavi alla parte posteriore del vostro set televisivo.

“Ora abbiamo indicato che parecchi dieci delle molecole della girasi del DNA attivamente legano ad una zona direttamente davanti al macchinario della replica e si rilassano le nano-torsioni del DNA più velocemente del macchinario stesso della replica ci muoviamo lungo il DNA.

“Essenzialmente impediscono “una barriera di torsione„ da costruzione che fermerebbe il macchinario della replica dal muoversi lungo il DNA, fermerebbe la replica ed ucciderebbe la cella.„

La girasi del DNA è un obiettivo per una serie di antibiotici differenti, ma con parecchi “super-errori„ che emergono quello c'è resistente agli antibiotici, è più bisogno urgente di capire come le celle batteriche funzionano in tempo reale.

Il professor Leake ha detto: “Ora che sappiamo la girasi del DNA realmente esegue il suo ruolo dentro i batteri viventi, possiamo assistere nella progettazione dei nuovi tipi di droghe che possono fermare la girasi del DNA dal lavoro, che permetterà che le droghe siano mirate a ed infine uccidano le infezioni batteriche pericolose in esseri umani.

“Le cellule umane hanno simili meccanismi per risolvere le torsioni del DNA ma per mezzo dei commputer molecolari differenti ed il nostro lavoro sulla girasi del DNA in batteri ci dà le comprensioni apprezzate nei meccanismi generalizzati che governano l'operazione di questa classe di biomolecole notevoli per tutti gli organismi.„

Sorgente: https://www.york.ac.uk/news-and-events/news/2018/research/dna-twist-discovery-could-further-antibiotic-drugs/