I messaggeri proteici del microbioma umano fanno luce sulla salute umana.
Il corpo umano è stato studiato per secoli, ma ci sono ancora misteri da svelare. Ad esempio, è stato scoperto che ci sono trilioni di batteri che vivono all’interno del corpo, costituiscono il microbioma e sono benefici per la salute.
Ora, gli studi si concentrano sullo studio del microbioma umano e su come influenza la salute e il benessere.
Il microbioma umano produce migliaia di piccole proteine precedentemente non identificate, che fanno luce sulla salute umana e potrebbero aprire la strada allo sviluppo di farmaci in futuro.
Un team di ricercatori dell’Università di Stanford getta le basi per future ricerche su come i trilioni di batteri, funghi e archaea trovati nel corpo, competano per nutrienti, risorse, attacchi e coesistano tra loro.
Le nuove scoperte, che sono state pubblicate sulla rivista Cell, svelano di più sulle diverse specie di flora umana, consentendo di formulare nuovi trattamenti che potrebbero potenzialmente curare le malattie, comprese quelle che sono considerate non trattabili.
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Il potenziale di minuscole proteine messaggere
I ricercatori mirano a identificare ed esaminare le piccole proteine messaggere utilizzate dai microbi che vivono all’interno degli esseri umani. Hanno scoperto che esiste davvero un’incredibile diversità della flora umana, con oltre 4.000 famiglie di molecole, la maggior parte delle quali non sono state ancora descritte o scoperte.
“Poiché è molto più difficile cercare sequenze che codificano piccole proteine piuttosto che cercare grandi proteine, la nostra comprensione delle piccole proteine espresse dalle comunità microbiche è sempre stata carente”, dice Nikos Kyrpides, scienziato senior del Berkeley Lab e autore dello studio.
Il ricercatore ha aggiunto che minuscole proteine costituite da 50 o meno aminoacidi, che possono passare attraverso le membrane cellulari e le pareti cellulari, svolgono vari compiti vitali per l’organismo, mediando le interazioni tra l’organismo e l’ambiente. In effetti, con le loro piccole dimensioni, possono facilmente piegarsi in forme uniche che rappresentano blocchi biologici precedentemente non identificati.
Le funzioni delle proteine messaggere che sono più facili da manipolare e sintetizzare rispetto a molecole più grandi, rendono queste minuscole proteine buoni bersagli e fonti di nuove terapie e farmaci. Inoltre, se gli scienziati saranno in grado di manipolare e ricreare le forme di queste minuscole proteine, queste molecole potrebbero aprire le porte allo sviluppo avanzato e alla scoperta di un nuovo farmaco.
Piccole proteine altamente abbondanti svolgono diverse funzioni
“È di fondamentale importanza comprendere l’interfaccia tra le cellule umane e il microbioma“, ha affermato la Dott.ssa Ami Bhatt, assistente Professore di medicina e genetica e ricercatore senior.
“Come comunicano? In che modo i ceppi di batteri si proteggono dagli altri ceppi? È probabile che queste funzioni si trovino in proteine molto piccole? ”, ha aggiunto la ricercatrice.
Tuttavia, poiché le proteine sono molto piccole, è stato difficile studiarle usando metodi convenzionali. “E’ molto difficile indovinare correttamente quali sequenze di DNA batterico contengono questi geni molto piccoli. Quindi, fino ad ora, abbiamo sistematicamente ignorato la loro esistenza. È stato un chiaro punto cieco ”, ha aggiunto.
Nello studio, i ricercatori hanno identificato sistematicamente le piccole proteine effettuando uno studio comparativo di genomica su 1.773 metagenomi associati all’uomo provenienti da quattro diverse posizioni del corpo. Hanno trovato più di 4.000 famiglie conservate, la maggior parte nuove e mai scoperte.
Più del 30% delle famiglie proteiche era sospettate di essere secrete o transmembrana. Inoltre, oltre il 90 percento delle famiglie di piccole proteine non ha un dominio noto e circa la metà non è rappresentata nei genomi di riferimento.
I ricercatori sperano di studiare ulteriormente e in profondità queste piccole proteine che possono essere manipolate e sintetizzate più facilmente e più velocemente delle molecole più grandi. Di conseguenza, possono agire come interruttori biologici per alternare stati funzionali o innescare reazioni in altre cellule. Quindi, potrebbero aprire le porte allo sviluppo di nuovi farmaci, che possono aiutare a curare molte malattie.
