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Come i batteri dell'Suolo-abitazione si adattano alle circostanze più ricche e più sfavorevoli

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Gli scienziati hanno identificato un meccanismo unico che il batterio pseduomonas fluorescens dell'abitazione del suolo usa efficacemente per sfruttare le sostanze nutrienti nell'ambiente della radice.

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L'innovazione offre le nuove applicazioni multiple, secondo il gruppo degli scienziati di John Innes Centre dietro la scoperta: per lo studio degli agenti patogeni umani, per biologia sintetica e per le produzioni dei biosensori che contribuiscono ad individuare i cambiamenti biologici in piante e nel loro ambiente.

I fluorescens del P. è batteri comuni di un suolo che colonizza le radici della pianta, prendparteenti «ad un matrimonio di comodo,» dove migliora la fitopatologia in cambio delle sostanze nutrienti essudate dalla pianta.

Il gruppo a John Innes Centre, Norwich, ha mostrato come i fattori trascrizionali «gemellati» HexR e RccR possono ritoccare il metabolismo centrale del carbonio nei fluorescens del P., permettendo al batterio di adattarsi ai suoi dintorni.

La carta, nominata «un legante, due regolatori e tre sedi del legame: come KDPG controlla il metabolismo primario del carbonio in pseudomonas» è pubblicato nella genetica del giornale PLOS. Lo studio fornisce una nuova comprensione fondamentale in come i batteri sintonizzano le loro risposte metaboliche alle sostanze nutrienti disponibili.

In particolare, la proteina di RccR impiega un commutatore unico e specializzato che gli permette di sopprimere ed attivare simultaneamente l'espressione dei geni differenti.

«Le funzioni della proteina di RccR completamente in un modo diverso ai regolatori convenzionali di questo tipo. Virtualmente ogni regolatore che conosciamo di funziona via un interruttore on-off – o lega a DNA o non fa. RccR d'altra parte utilizza qualsiasi-o il commutatore. La funzione di RccR di sostegno di principi le rende uno strumento incredibile per uso come biosensore ed ha lotti di potenziale per uso nella biologia sintetica e la produzione di una nuova generazione di circuiti genetici,» ha detto Jacob Malone, un direttore di progetto a John Innes Centre.

Lo studio non solo spiega come i fluorescens del P. adatta il suo metabolismo per sfruttare le sostanze nutrienti secernute dalle radici della pianta, ma inoltre suggerisce le applicazioni mediche.

Il co-author Rosaria Campilongo, un assistente di ricerca di rapporto a John Innes Centre, ha spiegato come i suoi risultati possono applicarsi allo studio del aeruginosa umano di Pseudonomas dell'agente patogeno, un fattore principale nell'infezione del polmone di fibrosi cistica.

«Il sistema di RccR è diviso da tutte le specie dello pseudomonas, compreso gli agenti patogeni umani. Ciò significa che caratterizzare RccR nei fluorescens del P. può aprire le nuove comprensioni nella patogenesi e nel trattamento potenziale del aeruginosa del P.»