Mykoplasmabakterier tillverkar DNA på ett unikt sätt som kan hjälpa dem att undvika vårt immunförsvar. Denna oväntade upptäckt kan leda till nya behandlingsmetoder.
Varje gång en bakterie delar sig måste hela dess DNA kopieras och stora mängder av de fyra DNA-byggstenarna tillverkas. Enzymet som tillverkar dessa heter RNR (ribonukleotidreduktas). Eftersom RNR utför en så central reaktion har det studerats intensivt i över 50 år.
I alla organismer man har studerat – från människa till bakterier – så har det krävts att RNR binder metalljoner för att utföra sin funktion. En strategi som vårt immunförsvar använder för att skydda oss mot bakterieinfektioner är att begränsa deras tillgång på metaller, och på så sätt svälta ut dem.
– Vi upptäckte en sorts RNR-enzymer i mykoplasma som inte behöver metaller, säger Vivek Srinivas, doktorand vid Institutionen för biokemi och biofysik, Stockholms universitet och en av författarna till studien, som publicerats tidskriften Nature.
Använder aminosyra istället för metalljon
I studien visar forskarna att mykoplasmabakteriers RNR istället för metaller använder sig av en modifierad aminosyra som innehåller ett ojämnt antal elektroner, en så kallad radikal, och därför blir mycket reaktiv.
Mykoplasmabakterier kan orsaka lunginflammation
Mykoplasma är ett släkte bakterier som saknar fast cellvägg. De är de minsta fritt levande organismer som identifierats, med en diameter på cirka 300 nanometer. Ett hundratal mykoplasmaarter har identifierats.
Mykoplasmaorganismer kan orsaka bland annat lunginflammation och äggledarinflammation.
Många av de bakterier som har den nya sortens RNR är sjukdomsalstrande och koloniserar slemhinnor i luftvägar och genitalier. Det är möjligt att detta sätt att göra DNA-byggstenar utvecklades för att bakterierna ska kunna överleva och dela sig i miljöer med extremt låg tillgång på metalljoner.
– Det är fascinerande att se hur evolutionen har kommit fram till en alternativ kemisk lösning på detta problem, något vi inte trodde var möjligt utan metaller. Det innebär ju också att det kan finnas nya vägar att bekämpa de bakterier som använder sig av denna strategi, säger Martin Högbom, professor vid Institutionen för biokemi och biofysik, Stockholms universitet, som lett projektet.
Studien är ett samarbete mellan forskare vid Stockholms universitet, Max Planck institutet i Mülheim, Karolinska institutet, och Australian national university i Canberra.
Artikeln:
Metal-free ribonucleotide reduction powered by a DOPA radical in Mycoplasma pathogens, (Nature)
Kontakt:
Martin Högbom, professor vid Institutionen för biokemi och biofysik, Stockholms universitet, hogbom@dbb.su.se, 070-413 28 06
