Pesquisadores desenvolveram um manãtodo para estimular a produção de novos compostos antibia³ticos ou antiparasita¡rios que se escondem nos genomas das actinobactanãrias, que são a fonte de medicamentos como a actinomicina e a estreptomicina e são conhecidos por abrigar outras riquezas químicas inexploradas. Os cientistas relatam suas descobertas na revista eLife .

Os pesquisadores queriam superar um problema de décadas que confronta aqueles que esperam estudar e utilizar os inúmeros compostos antibia³ticos, antifúngicos e antiparasita¡rios que as bactanãrias podem produzir, disse Satish Nair, professor de bioquímica da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, que liderou a pesquisa.

"Em condições de laboratório, as bactanãrias não produzem o número de moléculas que tem a capacidade de produzir", disse ele. "E isso éporque muitos são regulados por horma´nios de pequenas moléculas que não são produzidos, a menos que as bactanãrias estejam ameaa§adas".

Nair e seus colegas queriam determinar como esses horma´nios influenciam a produção de antibia³ticos nas actinobactanãrias. Ao expor suas bactanãrias ao horma´nio certo ou a  combinação de horma´nios, os pesquisadores esperam estimular os micróbios a produzir novos compostos que sejam medicamente aºteis.

A equipe se concentrou no avenolide, um horma´nio que émais quimicamente esta¡vel do que o usado em estudos anteriores de horma´nios bacterianos. O avenolide regula a produção de um composto antiparasita¡rio conhecido como avermectina em um micróbio do solo. Uma versão quimicamente modificada desse composto, a ivermectina, éusada como tratamento para a cegueira dos rios, uma doença transmitida por moscas que cegou milhões de pessoas, principalmente na áfrica subsaariana, antes do desenvolvimento da droga.

Para o novo estudo, a estudante de química Iti Kapoor desenvolveu um processo mais simplificado para sintetizar avenolida em laboratório do que o dispona­vel anteriormente. Isso permitiu a  equipe estudar as interações do horma´nio com seu receptor, tanto dentro como fora das células bacterianas.

"Usando um manãtodo chamado cristalografia de raios X, o estudante de graduação em bioquímica Iti e Philip Olivares foi capaz de determinar como o horma´nio se liga ao seu receptor e como o receptor se liga ao DNA na ausaªncia de horma´nios", disse Nair. "Normalmente, esses receptores ficam no genoma e basicamente atuam como freios".

Os pesquisadores descobriram que quando o horma´nio se liga a ele, o receptor perde sua capacidade de se apegar ao DNA. Isso desliga os freios, permitindo que o organismo produza compostos defensivos como antibia³ticos.

O conhecimento de quais regiaµes do receptor estãoenvolvidas na ligação ao horma´nio e ao DNA permitiu a  equipe escanear os genomas de dezenas de actinobactanãrias para encontrar sequaªncias que tinham as caracteri­sticas certas para se ligar ao receptor ou a receptores similares . Esse processo, chamado mineração de genoma, permitiu a  equipe identificar 90 actinobactanãrias que parecem ser reguladas por avenolida ou outros horma´nios da mesma classe.

"Nosso projeto a longo prazo épegar essas 90 bactanãrias, cultiva¡-las em laboratório, adicionar horma´nios quimicamente sintetizados e ver quais novas moléculas estãosendo produzidas", disse Nair. "A beleza de nossa abordagem éque agora podemos fazer com que as bactanãrias produzam grandes quantidades de moléculas que normalmente não conseguira­amos produzir em laboratório".