Mensageiros de proteínas do microbioma humano lançam luz sobre a saúde humana

O corpo humano foi estudado por séculos, mas ainda há mistérios que ainda não foram revelados. Por exemplo, descobriu-se que existem trilhões de bactérias vivendo dentro do corpo, aqueles que são benéficos para a saúde. Agora, os estudos se concentram em estudar o microbioma humano e como eles afetam a saúde e o bem-estar.

O microbioma humano faz milhares de pequenos, proteínas anteriormente não identificadas, lançar luz sobre a saúde humana e pode abrir caminho para o desenvolvimento de medicamentos no futuro.

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Stanford estabelece as bases do microbioma humano para futuras investigações sobre como os trilhões de bactérias, fungos, e as archaea encontradas no corpo competem por nutrientes, Recursos, ataque, e coexistir um com o outro.

As novas descobertas, que são publicados na revista Célula, desvendar mais sobre as diversas espécies da flora humana, tornando possível formular novos tratamentos que poderiam potencialmente curar doenças, mesmo aqueles que são considerados intratáveis.

Os resultados vieram de uma análise de 1, 773 metagenomas associados a humanos amostrados em quatro locais diferentes do corpo. (Crédito:Tsvetkov Maxim / Shutterstock)

Potencial de pequenas proteínas mensageiras

Os investigadores do estudo pretendem identificar e examinar as pequenas proteínas mensageiras utilizadas por micróbios que vivem no interior dos seres humanos. Eles descobriram que existe de fato uma diversidade surpreendente da flora humana, com mais de 4, 000 famílias de moléculas, a maioria dos quais ainda não foram descritos ou descobertos.

"Porque é muito mais difícil pesquisar sequências que codificam proteínas pequenas do que pesquisar proteínas grandes, nossa compreensão das pequenas proteínas expressas pelas comunidades microbianas sempre faltou, "Nikos Kyrpides, um cientista sênior do Berkeley Lab e co-autor do estudo, disse.

Ele acrescentou que pequenas proteínas compostas de 50 ou menos aminoácidos, que pode passar através das membranas celulares e paredes celulares, realizar várias tarefas vitais para o organismo, mediando interações do organismo e do meio ambiente. Na verdade, com seu tamanho pequeno, eles podem facilmente dobrar em formas únicas que representam blocos de construção biológicos não identificados anteriormente.

As funções das proteínas mensageiras, e uma vez que são mais fáceis de manipular e sintetizar do que moléculas maiores, tornam essas proteínas minúsculas bons alvos e fontes de novas terapias e medicamentos. Também, se os cientistas podem manipular e recriar as formas das pequenas proteínas, essas moléculas podem abrir as portas no desenvolvimento avançado e na descoberta de um novo medicamento.

Proteínas pequenas altamente abundantes desempenham funções diversas

“É extremamente importante entender a interface entre as células humanas e o microbioma, ”Dra. Ami Bhatt, professor assistente de medicina e genética e pesquisador sênior, disse.

“Como eles se comunicam? Como as cepas de bactérias se protegem de outras cepas? Essas funções são provavelmente encontradas em proteínas muito pequenas, que pode ser mais provável do que proteínas maiores de serem secretadas fora da célula, " ela adicionou.

Contudo, uma vez que as proteínas são muito pequenas, tem sido um desafio estudá-los usando métodos convencionais.

“É mais provável que cometamos um erro do que adivinhemos corretamente ao tentar prever quais sequências de DNA bacteriano contêm esses genes muito pequenos. Então, até agora, temos ignorado sistematicamente sua existência. Tem sido um ponto cego claro, " ela adicionou.

No estudo, os pesquisadores identificaram sistematicamente pequenas proteínas realizando um estudo genômico comparativo em 1, 773 metagenomas associados a humanos de quatro localizações corporais diferentes. Eles encontraram mais de 4, 000 famílias conservadas, onde a maioria é nova e não foi descoberta anteriormente.

Mais de 30 por cento das famílias de proteínas eram suspeitas de serem secretadas ou transmembrana. Também, mais de 90 por cento das famílias de pequenas proteínas não têm domínio conhecido, e cerca de metade não está representada em genomas de referência.

Os pesquisadores esperam estudar pequenas proteínas com mais profundidade. Proteínas pequenas podem ser manipuladas e sintetizadas com mais facilidade e rapidez do que moléculas maiores. Como resultado, eles podem atuar como interruptores biológicos para alternar entre os estados funcionais ou desencadear reações em outras células. Portanto, eles poderiam abrir a porta para o desenvolvimento de novos medicamentos, que pode ajudar a tratar muitas doenças.

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