Bacteriile Pandoraea își remodelează moleculele pentru a se adapta mediului
Cercetătorii de la Institutul Leibniz pentru Cercetarea Produselor Naturale și Biologie a Infecțiilor Hans Knöll (Leibniz-HKI) și de la Clusterul de Excelență „Balance of the Microverse” al Universității din Jena au descoperit un mecanism molecular neobișnuit prin care bacteriile din genul Pandoraea își transformă peptidele pentru a îndeplini funcții diferite. Rezultatele au fost publicate în revista Angewandte Chemie International Edition.
Noile molecule identificate, denumite pandorachelin A și pandorachelin B, aparțin categoriei sideroforilor — compuși care ajută bacteriile să capteze fierul necesar supraviețuirii. Cercetarea a relevat însă că achiziția fierului nu este singurul rol al acestor molecule.
O enzimă declanșează transformarea
Analiza bioinformatică inițială a indicat că bacteriile Pandoraea produc un peptid asociat cu un acid gras. Când cercetătorii au identificat pandorachelin A, au constatat cu surprindere că acidul gras nu era prezent. Căutarea fragmentului lipsă i-a condus la pandorachelin B, un lipociclopeptid.
Studiul a arătat că pandorachelin B se transformă în pandorachelin A după ce enzima PdnM, o acilază, îndepărtează coada lipidică a pandorachelinului B. Această acțiune declanșează o rearanjare internă care duce la o fuziune cap-la-coadă. Transformarea modifică nu doar structura moleculei, ci și funcția acesteia.
Pandorachelin A are o capacitate mai mare de a se lega de fier decât pandorachelin B. În schimb, proprietățile surfactante ale pandorachelinului B ajută bacteriile să se deplaseze prin mediul lor, un proces cunoscut sub numele de swarming.
Adaptare în funcție de mediu
Cercetătorii au analizat cinci specii de Pandoraea colectate din diferite regiuni ale globului: sediment de lac, două mostre de sol, sol asociat rădăcinilor din India și sputum uman. Rezultatele au indicat că activitatea enzimei PdnM poate modifica raportul dintre pandorachelin A și B în funcție de nevoile bacteriilor.
De exemplu, în tulpina izolată din sedimentul de lac a fost identificat doar pandorachelin A. În schimb, într-o tulpină provenită dintr-o mostră de sol au fost găsite atât pandorachelin A, cât și pandorachelin B. Cercetătorii sugerează că bacteriile se pot deplasa mai ușor în medii acvatice, în timp ce în medii non-acvatice ar putea avea nevoie de sprijin suplimentar pentru swarming, oferit de pandorachelin B.
Implicații pentru înțelegerea infecțiilor
Speciile Pandoraea sunt bacterii versatile, capabile să supraviețuiască în condiții variate și să dezvolte rezistență la antibiotice. Numele genului face referire la mitul grec al cutiei Pandorei. Unele dintre aceste bacterii sunt patogeni oportuniști, care pot fi deosebit de periculoși pentru persoanele cu sistem imunitar compromis.
Potrivit cercetătorilor, înțelegerea modului în care bacteriile Pandoraea își produc și transformă moleculele ar putea contribui la dezvoltarea unor abordări noi pentru prevenirea și tratarea infecțiilor cauzate de acestea.
