Images
- Els plasmidis, molècules petites d'ADN circular que es troben en els bacteris, poden contenir gens de resistència als antibiòtics, i tenen la capacitat de replicar-se de manera autònoma.
- Els bacteris són capaços de transferir aquests plasmidis entre ells, disseminant d’aquesta manera la resistència als antibiòtics, un problema greu de salut global.
- Investigadors de l'IRB Barcelona presenten a la revista Nucleic Acids Research l'estructura de la proteïna RepB, unida a l'ADN, que és clau en la iniciació de la replicació del plasmidi pMV158.
En tot organisme viu, la replicació de l'ADN és essencial per assegurar la fidelització genètica de la generació següent. No obstant això, els bacteris també tenen la capacitat de transferir informació genètica de manera horitzontal a altres bacteris. Moltes espècies de bacteris patògens tenen plasmidis transmissibles de resistència a antibiòtics, que solen duplicar-se a través d'una maquinària de replicació per cercle rodant. En aquest grup trobem el plasmidi pMV158, present en el gènere Estreptococ, que determina la resistència a la tetraciclina i la replicació de la qual és iniciada per la proteïna RepB.
Investigadors liderats pel Dr. Miquel Coll de l'Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) i de l'Institut de Biologia Molecular de Barcelona (IBMB-CSIC) i la Dra. Glòria del Solar, del Centre d'Investigacions Biològiques (CIB-CSIC), han descobert una nova estructura hexamèrica de la proteïna RepB i com aquesta s'uneix a l'ADN. Per a l'estudi, s’han utilitzat tècniques bioquímiques i tècniques de cristal·lografia de raigs X. L’estructura suggereix una gran flexibilitat, que és deguda a la capacitat que aquesta proteïna té per dur a terme una funció dual, és a dir, unir-se a dues posicions distintives del plasmidi i tallar un dels fils d'ADN per separar-lo, iniciant-ne la replicació.
“En general es destinen pocs recursos al desenvolupament de nous antibiòtics i és urgent invertir un esforç més gran. També és crucial saber com se’n genera i propaga la resistència”, assenyala el Dr. Coll, cap del laboratori de Biologia Estructural de Proteïnes i Complexos d'Àcids Nucleics i Màquinàra Molecular de l'IRB Barcelona i professor del CSIC. “Aquest plasmidi, a més, és promiscu; és a dir, es transfereix entre diferents espècies bacterianes i, amb ell, es propaga la resistència a l'antibiòtic”, afegeix.
Un problema mèdic creixent
Els antibiòtics són medicaments que, des del seu descobriment, han salvat milions de vides. Tot i això, el seu ús indiscriminat ha causat l'aparició de resistències i el fet que els bacteris que porten plasmidis amb gens de resistència es propaguin ràpidament. Aquests bacteris resistents han esdevingut un problema molt greu, en particular als hospitals, en els quals s'utilitza una gran quantitat d'antibiòtics i on hi ha pacients vulnerables.
“L'ús massiu d'antibiòtics, tant en humans com en la ramaderia, ens ha portat a una resistència creixent. Les infeccions nosocomials, és a dir, les que es produeixen als hospitals i que el pacient no tenia en el moment d’ingressar, afecten el 7% dels pacients i són de difícil tractament a causa de les resistències als antibiòtics de les quals disposem” afegeix el Dr. Coll.
Els primers autors de l'estudi són la Dra. Cristina Machón, de l'IRB Barcelona, i el Dr. José A Ruiz-Masó, del CIB-CSIC. El projecte ha comptat amb la col·laboració de la Plataforma Automatitzada de Cristal·lografia a l'IBM i a l’IRB Barcelona, i les dades de raigs X s'han pres als sincrotrons Alba (Barcelona, Espanya) i ESRF (Grenoble, França).
El projecte ha rebut finançament del Ministeri espanyol de Ciència i Innovació.
Article relacionat
Structures of pMV158 replication initiator RepB with and without DNA reveal a flexible dual-function protein
Cristina Machón, José A Ruiz-Masó, Juliana Amodio, D Roeland Boer, Lorena Bordanaba-Ruiseco, Katarzyna Bury, Igor Konieczny, Gloria del Solar & Miquel Coll
Nucleic Acids Research (2023), DOI: https://doi.org/10.1093/nar/gkac1271
IRB Barcelona
L’Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona) treballa per aconseguir una vida lliure de malalties. Desenvolupa una recerca multidisciplinària d’excel·lència per curar el càncer i altres malalties vinculades a l'envelliment. Treballa establint col·laboracions amb la indústria farmacèutica i els principals hospitals per fer arribar els resultats de la recerca a la societat a través de la transferència de tecnologia, i du a terme diferents iniciatives de divulgació científica per mantenir un diàleg obert amb la ciutadania. L’IRB Barcelona és un centre internacional que acull al voltant de 400 investigadors de més de 30 nacionalitats. Reconegut com a Centre d'Excel·lència Severo Ochoa des de 2011, és un centre CERCA i membre del Barcelona Institute of Science and Technology (BIST).
