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    Determinazione della struttura 3-D dei fagi a risoluzione atomica

    Rappresentazione artistica dei fagi (verde e giallo) che attaccano un batterio (blu). Credito:Barth van Rossum, FMP

    I fagi sono diventati un fulcro della ricerca nella battaglia contro la resistenza agli antibiotici. Questi virus mangia-batteri si sono già dimostrati efficaci in esperimenti contro batteri multiresistenti. Però, la struttura atomica di questi piccoli aiutanti è sconosciuta. I ricercatori del Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP) di Berlino sono ora riusciti a sviluppare un nuovo metodo che consente di determinare in dettaglio la struttura complessa, fino al livello atomico. Il loro lavoro è un ulteriore sviluppo nell'NMR a stato solido ed è stato pubblicato su riviste specializzate Angewandte Chemie e Protocolli Natura .

    L'OMS ha da tempo dichiarato la resistenza agli antibiotici una crisi sanitaria globale e ha pubblicato un elenco di germi problematici, più di recente a marzo, per i quali sono urgentemente necessari nuovi antibiotici. Ma la ricerca di nuovi antibiotici si è rivelata difficile:non ci sono stati progressi significativi nello sviluppo da oltre 40 anni. Questo è il motivo per cui i ricercatori sono ora più che mai alla ricerca di trattamenti alternativi. I fagi potrebbero costituire una tale alternativa. Sono virus presenti in natura che attaccano e consumano determinati batteri, per questo vengono anche chiamati "batteriofagi" (antico greco φαγεῖν phageín, "divorare"). Poiché ci sono fagi speciali per ogni batterio, sembra che possano essere impiegati in modo più specifico degli antibiotici, che uccidono sempre anche i batteri "buoni". Molti esperimenti con i batteriofagi sono già stati condotti nell'Europa orientale, e negli Stati Uniti sono stati manipolati geneticamente in modo che siano in grado di curare le infezioni da germi multiresistenti nei topi.

    La struttura atomica dei fagi non è ancora completamente nota. Nel corso dell'attuale sviluppo della terapia, però, sarebbe estremamente utile sapere come funzionano esattamente e come appare la loro struttura 3D al dettaglio atomico. "I fagi sono nanomacchine che sono state ottimizzate dalla natura nel corso di milioni di anni. Sono costituite da numerosi componenti assemblati in un'architettura complessa, " spiega il professor Dr. Adam Lange (FMP). Lange e il suo team sono ora riusciti a raggiungere una pietra miliare metodologica:i ricercatori hanno sviluppato metodi NMR (spettroscopia a risonanza magnetica nucleare) allo stato solido in modo che possano essere utilizzati per determinare la struttura di fagi fino al livello atomico. Lange stima che avrà bisogno di circa un anno per risolvere la complessa struttura dei fagi. "Eseguendo questa ricerca fondamentale, possiamo dare un contributo importante alla terapia dei fagi".

    Il nuovo metodo può essere applicato anche ad altri importanti sistemi. Per fornire l'accesso ai laboratori di tutto il mondo, oltre alla carta in Angewandte Chemie i ricercatori hanno pubblicato un protocollo dettagliato in Protocolli Natura .

    "I batteriofagi stanno diventando sempre più importanti come approccio terapeutico alternativo a causa della resistenza di molti ceppi di batteri patogeni agli antibiotici, " Conclude Lange. È una delle menti leader nel campo della visibilità delle strutture proteiche con l'NMR. "Pertanto, ora metteremo il nostro ulteriore sviluppo della tecnologia per utilizzare e studiare la loro struttura complessa il più rapidamente possibile."


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