Il microbioma umano produce migliaia di piccoli, proteine precedentemente non identificate, far luce sulla salute umana e potrebbe aprire la strada allo sviluppo di farmaci in futuro.
Un team di ricercatori della Stanford University getta le basi sul microbioma umano per future indagini su come i trilioni di batteri, fungo, e gli archaea trovati nel corpo competono per i nutrienti, risorse, attacco, e coesistono tra loro.
Le nuove scoperte, che sono pubblicati sulla rivista Cellula, svelare di più sulle specie molto diverse della flora umana, rendendo possibile la formulazione di nuovi trattamenti che potrebbero potenzialmente curare le malattie, anche quelli considerati non curabili.
I risultati provengono da un'analisi di 1, 773 metagenomi associati all'uomo campionati da quattro diversi siti corporei. (Credito:Tsvetkov Maxim/Shutterstock) I ricercatori dello studio mirano a identificare ed esaminare le piccole proteine messaggere utilizzate dai microbi che vivono all'interno degli esseri umani. Hanno scoperto che esiste davvero una sorprendente diversità della flora umana, con più di 4, 000 famiglie di molecole, la maggior parte dei quali non sono stati ancora descritti o scoperti.
"Poiché è molto più difficile cercare sequenze che codificano piccole proteine che cercare grandi proteine, la nostra comprensione delle piccole proteine espresse dalle comunità microbiche è sempre stata carente, "Nikos Kyrpides, uno scienziato senior del Berkeley Lab e coautore dello studio, disse.
Ha aggiunto che minuscole proteine costituite da 50 o meno amminoacidi, che può passare attraverso le membrane cellulari e le pareti cellulari, svolgere vari compiti vitali per l'organismo, mediazione delle interazioni dell'organismo con l'ambiente. Infatti, con le loro piccole dimensioni, possono facilmente piegarsi in forme uniche che rappresentano blocchi biologici precedentemente non identificati.
Le funzioni delle proteine messaggere, e poiché sono più facili da manipolare e sintetizzare rispetto a molecole più grandi, rendono queste minuscole proteine buoni bersagli e fonti di nuove terapie e farmaci. Anche, se gli scienziati possono manipolare e ricreare le forme delle minuscole proteine, queste molecole possono aprire le porte allo sviluppo avanzato e alla scoperta di un nuovo farmaco.
"È di fondamentale importanza comprendere l'interfaccia tra le cellule umane e il microbioma, "Dott.ssa Ami Bhatt, assistente professore di medicina e genetica e ricercatore senior, disse.
“Come comunicano? In che modo i ceppi di batteri si proteggono da altri ceppi? È probabile che queste funzioni si trovino in proteine molto piccole, che può essere più probabile che le proteine più grandi vengano secrete al di fuori della cellula, " lei ha aggiunto.
Però, poiché le proteine sono molto piccole, è stato difficile studiarli usando metodi convenzionali.
“Siamo stati più propensi a commettere un errore che a indovinare correttamente quando si cerca di prevedere quali sequenze di DNA batterico contengono questi geni molto piccoli. Così, fino ad ora, abbiamo sistematicamente ignorato la loro esistenza. È stato un chiaro punto cieco, " lei ha aggiunto.
Nello studio, i ricercatori hanno identificato sistematicamente piccole proteine effettuando uno studio comparativo di genomica su 1, 773 metagenomi associati all'uomo da quattro diverse posizioni del corpo. Hanno trovato più di 4, 000 famiglie conservate, dove la maggior parte sono nuovi e non sono stati scoperti in precedenza.
Si sospettava che più del 30% delle famiglie di proteine fossero secrete o transmembrana. Anche, oltre il 90 percento delle piccole famiglie di proteine non ha un dominio noto, e circa la metà non sono rappresentati nei genomi di riferimento.
I ricercatori sperano di studiare ulteriormente e in modo approfondito le piccole proteine. Le piccole proteine possono essere manipolate e sintetizzate più facilmente e più velocemente delle molecole più grandi. Di conseguenza, possono agire come interruttori biologici per passare da uno stato funzionale all'altro o innescare reazioni in altre cellule. Quindi, potrebbero aprire la porta allo sviluppo di nuovi farmaci, che può aiutare a curare molte malattie.
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