Potenzielles Ziel für neue Antibiotika

Forscher haben einen einzigartigen Mechanismus bei Bakterien identifiziert, der laut einer neuen Studie bei der Entwicklung neuer Antibiotika für Krankheiten wie AIDS und Weichteilinfektionen helfen könnte.
Die Studie, die von Forschern des Charles E. Schmidt College of Medicine der Florida Atlantic University durchgeführt wurde, ist online im Internet veröffentlicht Zeitschrift für Biologische Chemie.
Laut Ravi K. Alluri, einem Doktoranden in der Abteilung für Biomedizin und Dr. Zhongwei Li, Ph.D., außerordentlicher Professor für Biomedizin an der Charles E. Schmidt-Fachhochschule der FAU, lebt jeder Organismus gleich Prinzip, dass Gene die Produktion von Proteinen steuern.

Transfer-RNA (tRNA) ist ein Adaptermolekül, das aus RNA besteht (typischerweise 73 bis 93 Nukleotide lang), die von allen lebenden Organismen zur Überbrückung des Vier-Buchstaben-genetischen Codes (ACGU) in Messenger-RNA (mRNA) verwendet wird der aus zwanzig Buchstaben bestehende Code für Aminosäuren in Proteinen. Das Team betont, dass dieser Prozess auf tRNAs als notwendige Komponente der Proteintranslation angewiesen ist und zunächst als Vorläufer produziert wird, die am 5'- und 3'-Ende und manchmal auch in der Mitte einen zusätzlichen Teil aufweisen. Diese zusätzlichen Teile müssen durch RNA-Verarbeitung entfernt werden, bevor tRNA während der Produktion von Protein funktionieren kann.
Die Prozessierung des 3'-Endes der tRNAs ist wesentlich komplizierter und wurde erst kürzlich bei einigen Organismen aufgedeckt. Organismen, die wie Menschen einen Zellkern enthalten, scheinen in ähnlicher Weise das tRNA-3'-Ende zu verarbeiten. Damit die tRNA Bausteine ??für Proteine ??trägt, muss sie vollständig prozessiert werden.
Alluri bemerkte: "Interessanterweise scheinen Bakterien das 3'-Ende der tRNA sehr unterschiedlich zu verarbeiten. Und wir versuchen immer noch, die verschiedenen Enzyme, RNasen genannt, zu enthüllen, die die 3'-Extra-Teile von tRNA-Vorläufern entfernen."
Er erklärt, dass, während einige der RNasen die RNA in der Mitte schneiden, andere die RNA vom 3'-Ende abschneiden. Die Mehrheit der bakteriellen Wege benötigt mehrere RNasen, um die tRNA 3 '-Verarbeitung zu vervollständigen.
Li erklärte: "Zu wissen, wie tRNA in verschiedenen Arten von Bakterien verarbeitet wird, ist nicht nur wichtig für das Verständnis, wie Bakterien leben, sondern auch für die Entwicklung neuer Antibiotika, die spezifisch bakterielle Krankheitserreger kontrollieren."
Die aktuelle Arbeit von Alluri und Li basiert auf dem Bakterium Mycoplasma genitalium, dem zweitkleinsten Krankheitserreger, der als freilebender Organismus bekannt ist, der als Ursache für Unfruchtbarkeit gilt. Das Genom von Mycoplasma genitalium enthält nur etwa 10% der Gene, die in anderen gewöhnlichen Bakterien entdeckt wurden, aber es enthält keine der bekannten RNasen für die Verarbeitung von tRNA 3 'und muss daher eine andere RNase verwenden, um dies zu tun.

Alluri sagt:

"Was wir mit Mycoplasma genitalium entdeckt haben, ist, dass es eine völlig andere RNase namens RNase R verwendet, um das 3'-Ende der tRNA zu prozessieren. RNase R kann den 3'-zusätzlichen Teil einer tRNA-Vorstufe trimmen, um eine" funktionelle "tRNA herzustellen ist sogar schlau genug, um einige strukturelle Merkmale in der tRNA zu erkennen und zu sagen, wo das Trimmen aufhören muss, ohne die reife tRNA zu schädigen. "

Ein neuer Mechanismus der tRNA 3'-Prozessierung ist die Fähigkeit von RNase R, die 3'-zusätzlichen RNA-Basen in einer einzigen Trimmreaktion vollständig zu entfernen. Andere Mykoplasmen haben üblicherweise kleine Genome und tendieren dazu, möglicherweise tRNA auf die gleiche Weise zu prozessieren. Die Tatsache, dass nur ein Enzym zur Durchführung dieser komplizierten Aufgabe benötigt wird, spart genetische Ressourcen für Mykoplasmen.
Li erklärte: "Wichtig ist, dass das Blockieren der Funktion von RNase R in Mykoplasmen die Proteinproduktion stoppen und die Bakterien töten kann, wodurch RNase R ein ausgezeichnetes Ziel für neue Antibiotika zur Behandlung von Mykoplasmen-Infektionen wird."
Geschrieben von Grace Rattue