As bactérias podem desenvolver uma forte imunidade para proteger contra vírus

Um novo estudo liderado por uma equipe de biólogos da Universidade de Durham, no Reino Unido, em colaboração com a Universidade de Liverpool, Northumbria University e New England Biolabs, espera explorar sistemas de defesa recentemente caracterizados em bactérias para comparar mudanças no genoma humano.

Alunos da Universidade de Durham também estão trabalhando nesta pesquisa para demonstrar o funcionamento complexo da imunidade inata bacteriana.

As bactérias desenvolveram um grande número de sistemas de defesa Para se protegerem de vírus chamados fagos. Muitos desses sistemas já foram desenvolvidos em ferramentas biotecnológicas úteis, como a edição de genes, em que pequenas mudanças são feitas no DNA alvo.

Os pesquisadores mostraram que dois defesa Sistemas que operam de forma complementar para proteger bactérias de fagos.

Um sistema protege as bactérias de fagos que não tiveram nenhuma modificação em seu DNA.

Alguns fagos modificam seu DNA para evitar este primeiro sistema de defesa. Um segundo sistema, chamado BrxU, protege as bactérias desses fagos enquanto modifica seu DNA, fornecendo assim uma segunda camada de defesa.

Os pesquisadores construíram uma imagem 3D altamente detalhada do BrxU para entender melhor como ele o protege de fagos com DNA modificado.

BrxU tem o potencial de ser outra ferramenta útil para a biotecnologia, porque as mesmas modificações de DNA que BrxU reconhece aparecem em todo genes humanos, uma mudança no câncer e Doenças neurológicas.

O autor sênior do estudo, Dr. Tim Blower, Professor Associado e Leicester Institute Award Fellow no Departamento de Ciências Biológicas da Durham University, disse: “A capacidade de reconhecer DNA modificado é crítica, pois modificações semelhantes são encontradas em todo o DNA do genoma humano .

“Essa camada extra de informação, o epigenoma, muda conforme crescemos, e também muda em cânceres e doenças neurodegenerativas.

“Se pudermos desenvolver o BrxU como uma ferramenta de biotecnologia para mapear esse epigenoma, isso mudará nossa compreensão das informações adaptativas que controlam nosso crescimento e desenvolvimento. progressão da doença. “

Os resultados do estudo do autor principal, Dr. David Becton e colegas, foram publicados na revista pesquisa de ácido nucléico.

Os 97 alunos de graduação que se envolveram neste trabalho nos últimos anos eram bacharéis ou MBiol no Departamento de Ciências Biológicas da Durham University.

Como parte de um workshop de microbiologia projetado para fornecer ensino direcionado à pesquisa, eles foram encarregados de isolar novos fagos para estudo. Felizmente, esses fagos não prejudicam os humanos, mas assim como o sistema imunológico humano responde à infecção, as bactérias tiveram que desenvolver seus próprios sistemas imunológicos que os protegem contra os fagos.

Os esporos foram coletados no River Wear, em lagoas de faculdades e em outros cursos d’água ao redor de Durham. Em seguida, foi usado para testar fago imunidade inata bactéria coli bactérias.