El microbioma humano produce miles de pequeños proteínas previamente no identificadas, arrojar luz sobre la salud humana y podría allanar el camino para el desarrollo de medicamentos en el futuro.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford sienta las bases del microbioma humano para futuras investigaciones sobre cómo los billones de bacterias, hongos y las arqueas que se encuentran en el cuerpo compiten por los nutrientes, recursos, ataque, y coexistir unos con otros.
Los nuevos hallazgos, que se publican en la revista Celda, desvelar más sobre las muy diversas especies de flora humana, haciendo posible la formulación de nuevos tratamientos que potencialmente podrían curar enfermedades, incluso aquellos que se consideran intratables.
Los hallazgos provienen de un análisis de 1, 773 metagenomas asociados con humanos muestreados de cuatro sitios corporales diferentes. (Crédito:Tsvetkov Maxim / Shutterstock) Los investigadores del estudio tienen como objetivo identificar y examinar las pequeñas proteínas mensajeras utilizadas por los microbios que viven dentro de los humanos. Descubrieron que de hecho existe una asombrosa diversidad de la flora humana, con más de 4, 000 familias de moléculas, la mayoría de los cuales aún no han sido descritos o descubiertos.
"Debido a que es mucho más difícil buscar secuencias que codifiquen proteínas pequeñas que rastrear proteínas grandes, nuestra comprensión de las pequeñas proteínas expresadas por las comunidades microbianas siempre ha faltado, "Nikos Kyrpides, un científico senior de Berkeley Lab y coautor del estudio, dijo.
Añadió que pequeñas proteínas compuestas por 50 aminoácidos o menos, que puede atravesar las membranas celulares y las paredes celulares, realizar diversas tareas vitales para el organismo, mediar interacciones del organismo y el medio ambiente. De hecho, con su pequeño tamaño, se pueden plegar fácilmente en formas únicas que representan bloques de construcción biológicos previamente no identificados.
Las funciones de las proteínas mensajeras, y dado que son más fáciles de manipular y sintetizar que las moléculas más grandes, hacen que estas pequeñas proteínas sean buenos objetivos y fuentes de terapias y medicamentos novedosos. También, si los científicos pueden manipular y recrear las formas de las pequeñas proteínas, estas moléculas pueden abrir las puertas al desarrollo avanzado y al descubrimiento de un nuevo fármaco.
"Es de vital importancia comprender la interfaz entre las células humanas y el microbioma, ”Dr. Ami Bhatt, profesor asistente de medicina y genética e investigador senior, dijo.
“¿Cómo se comunican? ¿Cómo se protegen las cepas de bacterias de otras cepas? Es probable que estas funciones se encuentren en proteínas muy pequeñas, que puede ser más probable que las proteínas más grandes se secreten fuera de la célula, " ella añadió.
Sin embargo, dado que las proteínas son muy pequeñas, Ha sido un desafío estudiarlos utilizando métodos convencionales.
“Es más probable que cometamos un error que adivinar correctamente al intentar predecir qué secuencias de ADN bacteriano contienen estos genes tan pequeños. Entonces, hasta ahora, hemos ignorado sistemáticamente su existencia. Ha sido un claro punto ciego " ella añadió.
En el estudio, los investigadores identificaron sistemáticamente pequeñas proteínas mediante la realización de un estudio de genómica comparativa en 1, 773 metagenomas asociados con humanos de cuatro ubicaciones corporales diferentes. Encontraron más de 4, 000 familias conservadas, donde la mayoría son nuevos y no se han descubierto previamente.
Se sospechaba que más del 30 por ciento de las familias de proteínas eran secretadas o transmembrana. También, más del 90 por ciento de las pequeñas familias de proteínas no tienen un dominio conocido, y aproximadamente la mitad no están representados en los genomas de referencia.
Los investigadores esperan estudiar las proteínas pequeñas más y en profundidad. Las proteínas pequeñas se pueden manipular y sintetizar más fácil y rápidamente que las moléculas más grandes. Como resultado, pueden actuar como interruptores biológicos para alternar entre estados funcionales o desencadenar reacciones en otras células. Por eso, podrían abrir la puerta al desarrollo de nuevos fármacos, que puede ayudar a tratar muchas enfermedades.
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