Quando sono esposti allo stress, i batteri permettono al loro metabolismo di fare una pausa durante la quale sopprimono, ad esempio, l'incorporazione delle proteine ​​nelle membrane. Scienziati di Marburg, Friburgo e Monaco di Baviera lo hanno scoperto studiando biochimicamente la risposta allo stress dei microrganismi. Il gruppo di ricerca guidato dal biochimico di Marburg Gert Bange ha riportato le proprie scoperte in Nature Communications .

I batteri rispondono a stress come la carenza di nutrienti o il calore con un adattamento del loro metabolismo, noto come risposta stringente. "I secondi messaggeri o ormoni di allarme svolgono un ruolo centrale in questo processo", spiega Bange. Gli ormoni di allarme, ad esempio, agiscono sui processi che coinvolgono la particella di riconoscimento del segnale SRP. "L'SRP è essenziale per la formazione delle proteine ​​di membrana e la secrezione proteica", spiega la dott.ssa Laura Czech, collaboratrice di Bange, autrice principale dell'articolo. La particella assicura che le proteine ​​raggiungano la loro corretta destinazione nelle membrane cellulari.

"Finora, non era noto a quali meccanismi regolatori fosse soggetta la particella di riconoscimento del segnale", afferma il coautore Christopher-Nils Mais, un ricercatore di dottorato nel laboratorio di Bange. Il team di ricerca ha condotto esperimenti di biologia molecolare, biochimica e biologica strutturale per determinare come gli ormoni di allarme interagiscono con la particella di riconoscimento del segnale.

In particolare, i ricercatori hanno prodotto micrografie elettroniche a temperature molto basse che mostrano come l'SRP si lega ai macchinari per la produzione di proteine.

Apparentemente, gli ormoni di allarme impediscono alla particella di riconoscimento del segnale di formare un complesso con altre molecole, il che le impedisce di svolgere il suo compito di incorporare le proteine ​​nella membrana.

"In condizioni ambientali difficili, le cellule batteriche possono utilizzare l'arresto di importanti processi metabolici come meccanismo di pausa", spiega Gert Bange. Questa rottura consente ai microrganismi di rallentare i loro processi cellulari e il metabolismo in modo che possano riprendersi non appena le condizioni diventano più favorevoli, ipotizzano gli autori. "L'inibizione della via metabolica che conduce attraverso la particella di riconoscimento del segnale potrebbe essere un ulteriore livello di controllo cellulare e fare una pausa per sopravvivere durante i periodi di stress", conclude Gert Bange.