Les chercheurs de Cornell ont découvert la structure d'un mécanisme de régulation unique aux bactéries, ouvrant la porte à la conception de nouveaux antibiotiques ciblant les agents pathogènes.

Alors que la menace des germes résistants aux antibiotiques augmente, cette découverte offre l'espoir de trouver un autre moyen de cibler les bactéries pathogènes.

Dans l'étude, les chercheurs ont utilisé la cristallographie aux rayons X pour révéler la structure des éléments dits "T-box" dans le pathogène Mycobacterium tuberculosis, la bactérie modèle dans l'étude.

Les boîtes en T sont des structures qui reconnaissent lorsqu'une cellule est déficiente en un acide aminé spécifique, les éléments constitutifs des cellules. Les boîtes en T permettent aux bactéries de répondre à cette carence en initiant un processus qui génère plus de cet acide aminé. De cette façon, Les boîtes en T facilitent le fonctionnement de base des bactéries, y compris de nombreux agents pathogènes tels que M. tuberculosis et Bacillus anthracis, qui cause la maladie mortelle de l'anthrax.

"Les boîtes T ne se trouvent que dans les bactéries et elles contrôlent des gènes essentiels, ", a déclaré le premier auteur de l'étude, Robert Battaglia. "Cela en fait une cible attrayante car elles sont également essentielles pour que beaucoup de ces bactéries réagissent aux conditions de famine."

Battaglia est une étudiante diplômée dans le laboratoire de l'auteur principal Ailong Ke, professeur de biologie moléculaire et de génétique à l'Université Cornell.

Les boîtes T se lient à une macromolécule essentielle appelée ARNt, qui existe sous des formes non chargées et chargées. Différents types d'ARNt sont chacun adaptés à un type spécifique d'acide aminé. Lorsque la quantité d'un acide aminé est faible dans la cellule bactérienne, l'ARNt correspondant sera non chargé et se liera à une T-box, qui à son tour reconnaît le type d'acide aminé dont l'ARNt a besoin et facilite un processus de génération de plus de cet acide aminé. Lorsque la quantité d'un acide aminé augmente, l'ARNt va s'y coupler, chargeant ainsi cet ARNt. Les acides aminés sont ensuite utilisés dans toutes sortes de fonctions cellulaires de base des bactéries.

Dans l'étude, les chercheurs ont décrit la structure du complexe T-box et ARNt complet.

"En résolvant notre structure, nous pouvons voir comment différentes parties de la T-box sont positionnées pour permettre à la T-box d'avoir cette interaction spécifique avec un ARNt, " a déclaré Battaglia. " Si nous pouvons développer une sorte de médicament pour cibler ces éléments de la boîte à T pour gâcher leur capacité à se lier à l'ARNt, ils pourraient être un très bon choix pour un antibiotique parce que nous n'avons pas nous-mêmes [de boîtes en T], nous n'avons donc pas à nous soucier des effets secondaires ou de la toxicité."

L'étude a été publiée dans Nature Biologie structurale et moléculaire .