Pentru prima dată, cercetătorii de la Universitatea Heidelberg au descifrat funcția așa-numitei enzime de decapitare a bacteriilor. Acești ajutoare moleculare îndepărtează capacul protector la începutul moleculelor de acid ribonucleic (ARN). Această decapare destabilizează acidul ribonucleic, permițând astfel degradarea să înceapă în celule. În timp ce aceste procese sunt bine înțelese în ARN-ul mesager al celulelor din organismele superioare, Prof. Dr. Andres Jäschke și grupul său de lucru pentru chimia bioorganică au dezvăluit acum aceste mecanisme în ARN-ul bacterian. Până acum, oamenii de știință credeau că bacteriile nu posedă această structură a capacului. Rezultatele acestei cercetări au fost publicate în revista „Nature Chemical Biology”.

protector

Acizii ribonucleici servesc în primul rând ca mesageri sau molecule de schelă în celule, dar, de asemenea, accelerează reacțiile biochimice cheie și reglează procesele metabolice. La organismele superioare, eucariotele, ARN mesager (ARNm) au de obicei un capac molecular la început; această modificare chimică stabilizează ARN-ul mesager, protejându-l de degradare și modificare. În opinia științifică predominantă, ARN-ului bacterian îi lipsește această structură de capac. În 2015, însă, Prof. Jäschke și echipa sa au descoperit o modificare a anumitor ARN bacteriene care este similară structural cu capacul de pe ARN mesager în eucariote.

Capacul este nicotinamida adenin dinucleotidă (NAD), o coenzimă care joacă un rol cheie în metabolism. Cu toate acestea, dacă NAD este utilizat ca capac în acidul ribonucleic, acesta protejează ARN-ul de degradare și modificare. Odată ce capacul NAD este îndepărtat, ARN-ul poate fi degradat pentru a iniția procesele metabolice. Prof. Jäschke și echipa sa au identificat o enzimă cunoscută sub numele de NudC care este responsabilă pentru îndepărtarea capacului. Cercetătorii de la Heidelberg de la Institutul pentru Farmacie și Biotehnologie Moleculară au reușit să analizeze NudC din bacteria Escherichia coli folosind structuri cristaline de înaltă rezoluție, care le-au permis decodarea funcției enzimei.

Prof. Jäschke subliniază faptul că investigațiile structurale deschid un nou domeniu de cercetare, deoarece trebuie identificați posibili parteneri de interacțiune cu NudC, precum și alte enzime decapere în alte bacterii. Cercetătorii speră că descoperirile lor actuale vor alimenta un nou interes în identificarea structurilor necunoscute ale capacelor din alte microorganisme, precum și a mecanismelor funcționale ale acestora.