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Decifrare i processi cellulari batterici utilizzando la microscopia ad alta processività

Le modifiche nutrizionali influenzano il metabolismo e agiscono su processi cellulari essenziali. Il finanziamento dell’UE ha sostenuto studi sulle proteine dei sensori metabolici nel Bacillus subtilis, un batterio gram positivo a bastoncello, per chiarire la funzione batterica.
Decifrare i processi cellulari batterici utilizzando la microscopia ad alta processività
I processi cellulari incluse morfogenesi, divisione cellulare e dinamica cromosomica sono strettamente regolati e coordinati, e dipendono fortemente dalle condizioni nutrizionali per la sintesi di diverse molecole o metaboliti.

IL progetto METASENSORS ha lavorato alla comprensione del modo in cui questi processi cellulari essenziali sono regolati e collegati al metabolismo nel batterio modello B. subtilis.

Gli scienziati si sono concentrati sulla decifrazione del ruolo della proteasi intramembrana GluP, che si ritiene colleghi il metabolismo del carbonio, la produzione di energia e la divisione cellulare. È stato scoperto che GluP fa parte a un complesso meccanismo di degradazione per le proteine di membrana e partecipa all’omeostasi intracellulare del pH.

Per studiare i sensori metabolici i ricercatori avevano bisogno di sottoporre a screening i mutanti di B. subtilis in condizioni metaboliche differenti e selezionare quelli alterati nelle risposte cellulari. Sono riusciti a sviluppare un sistema di screening ad alta processività basato su fluorescenza che permette un imaging ad alta risoluzione, grazie al quale si analizzano contemporaneamente molti parametri cellulari, tra cui anche la morfogenesi e la frequenza di divisione. Hanno così identificato cinque nuove proteine coinvolte nella morfogenesi, nella divisione cellulare o nella dinamica cromosomica. Hanno per esempio scoperto una potenziale proteina dei sensori metabolici necessaria all’organizzazione e alla replicazione della terminazione del cromosoma durante il metabolismo lento. Hanno inoltre prodotto prove del fatto che la proteina CmmB è un cofattore per l’essenziale serie di meccanismi di sintesi della parete cellulare.

METASENSORS ha fornito nuove informazioni sui meccanismi che collegano il metabolismo ai processi cellulari. Queste informazioni migliorano la nostra comprensione della funzione batterica e dovrebbero favorire lo sviluppo di farmaci antibatterici più efficaci.

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Keywords

Batteri, sensori metabolici, metabolismo, processi cellulari, Bacillus subtilis, microscopia ad alta processività, cellula singola