Il segreto dei batteri per catturare il DNA

I batteri sono consumati protagonisti nella difficile arte della sopravvivenza. Sono aiutati in questo dalla loro capacità di assimilare il DNA da ciò che li circonda, che è il loro modo di acquisire costantemente nuove caratteristiche.                                                                                                     I ricercatori del Max Planck Istituto di Biofisica e della Goethe Università di Francoforte hanno acquisito nuove conoscenze sul modo in cui i batteri importano il DNA.

L'assorbimento di materiale genetico estraneo dall'ambiente è un trucco comune utilizzato dai batteri per garantirsi la sopravvivenza. Ad esempio, i batteri possono diventare resistenti alle sostanze che altrimenti li ucciderebbero. In questo modo, la resistenza viene trasmessa da una cellula all'altra. È stato a lungo un mistero come una cellula batterica del tipo, in questo caso, Thermus thermophilus, sia in grado di importare una molecola complessa come il DNA. Il team di Francoforte ha ora raggiunto una meta e quindi ad una svolta per rispondere a questa domanda.

"Abbiamo acquisito le prime intuizioni in una parte di una macchina multi-attacco che lega il DNA." La macchina tira il DNA , - spiega Beate Averhoff - attraverso gli strati esterni della cellula, lo separa in due filamenti singoli e ne assimila uno ". Lavorando con un microscopio crioelettronico con una risoluzione di sette angstrom, è stata chiarita la struttura tridimensionale di questa macchina, nota come un complesso di secretina, in collaborazione con gruppi di ricerca guidati da Werner Kühlbrandt e Gerhard Hummer.

“Il complesso sporge dalla parete cellulare come una pistola e porta una "corona" appena scoperta. Studi genetici hanno dimostrato che la corona non è formata dalla proteina secretina stessa. Tuttavia, le mutazioni nella struttura simile a una pistola fanno sì che la corona si disintegri, in modo che la cellula batterica non sia più in grado di assorbire il DNA.                                                       
"Nella corona -afferma Edoardo D'Imprima (dipartimento di Biologia Strutturale presso l'Istituto Max Planck- Francoforte)- potremmo aver scoperto un interruttore cruciale per il riconoscimento e il legame del DNA".

Si cerca ora di identificare la proteina che forma la corona.

"Questo lavoro sta contribuendo a migliorare la nostra base di dati del DNA. Ma, naturalmente, -ha  affermato D 'Imprima - vogliamo anche identificare strutture che possano inibire il trasferimento del DNA e, ad esempio, arginare la diffusione della resistenza agli antibiotici".