Estudo mapeia genes essenciais para a função metabólica de duas bactérias comuns

Um estudo em Relatórios de Célula mapeia genes essenciais para a função metabólica de M. agalactiae e M. pneumoniae , duas bactérias comuns que infectam gado e humanos, respectivamente.

p O mapa de M. agalactiae revela novos insights que desbloqueia rotas para explorar novas vacinas e antimicrobianos para aplicações veterinárias.

p Os resultados também podem ser usados ​​para ajustar uma versão reprojetada de M. pneumoniae para que possa tratar doenças pulmonares humanas no futuro.

p Os novos métodos usados ​​no estudo são uma ferramenta útil para outros pesquisadores avaliarem rapidamente o metabolismo ativo de um microrganismo, aumentando as chances de encontrar novos aplicativos usando micróbios.

p As bactérias são organismos vivos versáteis que podem colonizar uma grande variedade de ambientes, hospedeiros, ou tecidos dentro de um hospedeiro. Muito desse sucesso se deve à sua plasticidade metabólica, que foi moldado pela evolução ao longo de milhões de anos.

p As vias metabólicas microbianas podem ser exploradas para aplicações industriais, como usar bactérias para tingir jeans com seu tom índigo, sua marca registrada. Também é cada vez mais importante na área da saúde, com estudos anteriores ligando o metabolismo do microbioma com a capacidade do corpo humano de absorver drogas terapêuticas.

p As abordagens atuais para mapear as vias metabólicas microbianas são caras, tedioso e demorado, dificultando o desenvolvimento de novas aplicações, como vacinas ou substâncias antimicrobianas. Novas ferramentas são necessárias para construir um mapa preciso de todas as reações químicas que ocorrem em uma cepa particular de bactéria, sem becos sem saída ou loops inúteis.

p Em um estudo publicado hoje na revista Relatórios de Célula , pesquisadores do Center for Genomic Regulation em Barcelona descrevem um novo método para determinar as vias metabólicas ativas em micróbios usando técnicas de ponta de genômica e proteômica.

p Os pesquisadores primeiro testaram seus métodos mapeando as vias metabólicas de Mycoplasma pneumoniae , uma bactéria com um pequeno genoma que comumente causa infecções leves do sistema respiratório, e cujo metabolismo foi amplamente documentado no passado. Suas vias metabólicas ativas concordam com os dados experimentais.

p Eles então usaram os mesmos métodos para documentar os caminhos relativamente desconhecidos de Mycoplasma agalactiae , uma fonte comum de infecções em cabras e ovelhas com importantes ramificações econômicas e de saúde para o gado. Apesar de M. agalactiae e M. pneumoniae compartilhando muito do genoma um do outro, seus metabolismos seguiram caminhos substancialmente diferentes, destacando a complexidade de prever redes metabólicas com base em informações genômicas sozinho.

p "Os microrganismos são um tesouro para encontrar novas aplicações para a saúde e a indústria. Ter novas ferramentas para capturar uma imagem global da atividade e direcionalidade das redes metabólicas microbianas é a chave para aproveitar ao máximo esses recursos naturais, "diz Ariadna Montero Blay, Aluno de doutorado no Center for Genomic Regulation e primeiro autor do estudo.

p "Nossas descobertas para Mycoplasma agalactiae poderia ter um grande impacto no campo veterinário na geração de novos antimicrobianos baseados em metabólitos tóxicos ou cepas de vacinação atenuadas com knock-down de genes metabólicos essenciais ou fluxos metabólicos reprojetados. "

p Os resultados do estudo podem ser usados ​​para ajustar uma versão reprojetada de M. pneumoniae para que um dia possa ser usado no tratamento de doenças pulmonares humanas, um objetivo de longo prazo do grupo de pesquisa.

p Enquanto isso ainda está a anos de distância, podemos usar esses métodos para identificar rotas metabólicas importantes e bloqueá-las, o que poderia aumentar a especificidade e eficácia do uso de Mycoplasma como uma pílula viva. Nosso estudo destaca os novos métodos engenhosos em ciência que estão reduzindo tempo e custos e acelerando novas descobertas. "

Luis Serrano, Professor de pesquisa do ICREA, Diretor do CRG e último autor do estudo

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