Pesquisadores da Penn State relatam uma defesa bacteriana que reutiliza DNA viral dormente: uma enzima recombinase chamada PinQ inverte um trecho do genoma para produzir proteínas protetoras que bloqueiam a infecção, trabalho descrito em Nucleic Acids Research.
Os cientistas há muito suspeitam que vírus "fósseis" embutidos em genomas bacterianos possam influenciar como os micróbios repelem novos invasores. Uma equipe liderada pela Penn State agora detalha como um desses sistemas funciona e como pode informar antivirais futuros. (psu.edu)
- O que o estudo encontrou A equipe examinou profagos crípticos — vírus antigos e inativos aninhados no DNA bacteriano — e identificou uma defesa em Escherichia coli acionada pela enzima PinQ. Quando um ataque de fago se aproxima, o PinQ inverte um segmento de 1.797 pares de bases em um profago críptico separado, gerando proteínas quiméricas que bloqueiam o fago T2 de se fixar na superfície da célula, o primeiro passo crucial da infecção. O artigo revisado por pares identifica StfE2 como o inibidor principal (com StfP2 contribuindo) e mapeia como essas proteínas interferem na adesina de T2, Gp38, nos receptores de membrana externa OmpF e FadL. (academic.oup.com)
"Os antibióticos estão falhando, e o substituto mais provável são os próprios vírus", disse Thomas K. Wood, professor de engenharia química na Penn State, que liderou a pesquisa, acrescentando que entender as defesas antibacterianas contra fagos é essencial antes que os fagos terapêuticos possam ser usados amplamente. (psu.edu)
Como eles testaram
Em ensaios de laboratório, os pesquisadores superproduziram as proteínas derivadas da inversão em E. coli e desafiaram as bactérias com T2. Medições de turbidez indicaram atividade reduzida do fago, e em experimentos de evolução dirigida ao longo de oito passagens, o T2 escapou principalmente por mutações em gp38, consistente com o mecanismo de bloqueio de adsorção. Modelagem computacional apoiou como o StfE2 pode perturbar interações de Gp38 com OmpF e FadL, alinhando-se aos dados experimentais. (psu.edu)Por que importa
Embora recombinases tenham sido notadas perto de loci de defesa bacterianos, os autores relatam isso como a primeira demonstração de que uma recombinase ativa diretamente a defesa antifago invertendo DNA para produzir proteínas antivirais. Além da biologia básica, o trabalho pode informar alternativas baseadas em fagos para alguns usos de antibióticos e ajudar a otimizar processos de fermentação industrial, como iogurte e queijo. (psu.edu)Publicação, autores e apoio
O estudo, "Adsorption of phage T2 is inhibited due to inversion of cryptic prophage DNA by the serine recombinase PinQ," foi publicado em Nucleic Acids Research (Volume 53, Número 19; DOI: 10.1093/nar/gkaf1041). Autores incluem Joy Kirigo; Daniel Huelgas‑Méndez; Rodolfo García‑Contreras; María Tomás; Michael J Benedik; e Thomas K. Wood. O financiamento veio da Endowment de Biotecnologia, da Universidade Nacional Autônoma do México e da Secretaria de Ciência, Humanidades, Tecnologia e Inovação. (academic.oup.com)O que vem a seguir
De acordo com a Penn State, a equipe planeja investigar o potencial antiviral em oito profagos adicionais agora em estudo no laboratório. (psu.edu)
