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Produrre neurotossine per studiare il sistema nervoso

Le tossine neurologiche sono presenti in tutto il mondo naturale e il loro effetto sugli esseri umani è estremamente diversificato. I ricercatori hanno sviluppato un sistema microbiologico ad alto rendimento per produrre varie neurotossine e testarne gli effetti sul sistema nervoso.
Produrre neurotossine per studiare il sistema nervoso
Le lumache marine del tipo genus Conus producono un veleno composto da oltre 100 diverse neurotossine per ogni specie, che provocano effetti molti diversi sulle loro prede. Grazie a un sistema per la produzione e la purificazione semplificata di queste tossine, gli scienziati potranno studiare gli obiettivi sui quali esercitano la loro azione, che spesso sono costituiti dai canali ionici delle cellule nervose.

Il progetto CONOTOX ("Functional characterization of neuroactive toxins using an engineered bacterial type-III secretion system"), finanziato dall'UE, ha creato proprio un sistema rapido per la produzione e la purificazione delle neurotossine. Gli scienziati stanno inoltre ingegnerizzando un batterio, la Salmonella enterica, per la secrezione di neurotossine nell'ambiente di crescita, dove possano essere facilmente purificate e testate.

A questo scopo, il gruppo ha cercato di trovare il modo per migliorare la secrezione nella S. enterica e sulla base dei risultati ottenuti ha creato un ceppo di batterio modificato con secrezione proteica potenziata (le neurotossine, infatti, sono peptidi, cioè piccole proteine). Questo approccio è stato testato con una neurotossina modello, la tossina del tetano, rivelandosi un sistema efficace per la produzione di neurotossine.

I ricercatori utilizzeranno il sistema per produrre le neurotossine del Conus e creeranno una libreria di DNA delle molecole della neurotossina, producendo e modificandone i peptidi e sottoponendoli a uno screening per rilevarne l'effetto sui canali ionici delle cellule nervose.

La funzione del canale ionico è una parte fondamentale ma ancora poco conosciuta del sistema nervoso dei vertebrati. Il progetto CONOTOX produrrà una grande varietà di neurotossine, che potranno essere utilizzate per migliorare le informazioni sui canali ionici e sul loro funzionamento.

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