Βερολινέζοι επιστήμονες, δημιούργησαν ακριβή αντίγραφα των «πρωτεϊνικών εργοστασίων» του κυττάρου. Τα ευρήματά τους αυτά θα μπορούσαν να οδηγήσουν όπως λένε, στην εξέλιξη μιας νέας κατηγορίας αντιβιοτικών. Η μελέτη η οποία διεξήχθη από ερευνητές από Charité – Universitätsmedizin του Βερολίνου και το Ινστιτούτο Max Planck για τη Μοριακή Γενετική, δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό έντυπο «Molecular Cell».
Τα ριβοσώματα είναι τα «πρωτεϊνικά εργοστάσια» του κυττάρου και αποτελούνται από δύο μονάδες: μια μεγαλύτερη υπομονάδα 50S και μια μικρότερη υπομονάδα 30S. Η μεγαλύτερη 50S υπομονάδα με τη σειρά της περιλαμβάνει 33 διαφορετικές πρωτεΐνες και 2 μόρια ριβονουκλεϊκού οξέος.
Στόχος της μελέτης ήταν η απόκτηση λεπτομερών πληροφοριών για τον τρόπο με τον οποίο αυτά τα πολυάριθμα διαφορετικά μόρια σχηματίζουν 50S υπομονάδες στα βακτήρια. Σε μια γνωστή διαδικασία ανασύσταση «in vitro», τα πρώτα μεμονωμένα συστατικά καθαρίστηκαν και στη συνέχεια αναμείχθηκαν μαζί στο εργαστήριο.
Οι ερευνητές παρατήρησαν στη συνέχεια πως η υπομονάδα 50S συναρμολογήθηκε από αυτό το μείγμα. Χρησιμοποιώντας τη 3D κρυοηλεκτρονική μικροσκοπία, μια τεχνολογία της οποίας οι υπεύθυνοι ανάπτυξης έλαβαν το βραβείο Νόμπελ Χημείας του 2017, ήταν σε θέση να παράγουν αντίγραφα υψηλής ανάλυσης μεμονωμένων σταδίων της συναρμολόγησης και της ωρίμανσης της υπομονάδας 50S. Αυτό τους επέτρεψε να εντοπίσουν, σε μοριακό επίπεδο, τα μεμονωμένα βήματα που συνεπάγεται η ανάπτυξή του.
Εξηγώντας τη σπουδαιότητα αυτής της μελέτης, ο Dr. Rainer Nikolay, από το Ινστιτούτο Ιατρικής Φυσικής και Βιοφυσικής του Charité, σχολιάζει: «Τα αποτελέσματα αυτά δεν μας παρέχουν απλώς σημαντικές γνώσεις σε μία από τις βασικές διαδικασίες που λαμβάνουν μέρος στο κύτταρο. Παρέχουν επίσης πληροφορίες σχετικά με τους πιθανούς στόχους για την παρασκευή νέων αντιβακτηριακών φαρμάκων».
Όπως λέει, αυτά τα φάρμακα θα μπορούσαν ενδεχομένως να αναστέλλουν τη συναρμολόγηση των ριβοσωμάτων, παραλύοντας έτσι την ικανότητα του βακτηρίου να συνθέτει πρωτεΐνες. Επομένως, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την αναστολή της ανάπτυξης όλων των βακτηρίων.
Ο Dr. Nikolay σχεδιάζει να διεξαγάγει επιπρόσθετη έρευνα για να ελέγξει εάν η διαδικασία της συναρμολόγησης υπομονάδας 50S μέσα στο ζωντανό κύτταρο είναι ίδια με αυτή που παρατηρείται εκτός του κυττάρου.
Και εξηγεί: «Πολλές από τις διαθέσιμες πληροφορίες στη βιβλιογραφία υποδηλώνουν ότι η συναρμολόγηση 50S in vivo ακολουθεί μια πολύ παρόμοια πορεία με αυτή που παρατηρείται in vitro. Για να δοκιμάσουμε αυτή την παραδοχή, αναπτύσσουμε επί του παρόντος μεθόδους ικανές να αναλύσουν τη δομή 50S προδρόμων ριβοσωμικών υπομονάδων, τις οποίες θα λάβουμε απευθείας από τα κύτταρα».
