Investigadors de l'Institut J. Craig Venter i de la Virginia Commonwealth University dels Estats Units, en col·laboració amb científics de l'Institut de Recerca Biomèdica (IRB Barcelona), amb seu al Parc Científic de Barcelona– publiquen el primer mapa de les interaccions moleculars entre proteïnes –anomenat interactoma- d'Escherichia coli (E. coli) que permet començar a comprendre com funciona el bacteri. El treball –publicat a Nature Biotechnology (doi: 10.1038/nbt.2831)– revela al voltant del 25% (2.234) de les aproximadament 10.000 interaccions clau estimades que es donen a E. coli i cobreix aproximadament el 70% del seu proteoma (la col.lecció de proteïnes).

”

E. coli és el bacteri més usat en biotecnologia blanca, és a dir, per produir grans quantitats de material químic, com ara l’artemisina per tractar la malària o la insulina per a la diabetis. D”aquest bacteri, se’n coneix extensivament la genòmica – hi ha desenes de soques seqüenciades, des de d’algunes patològiques a altres que no ho són-, se’n coneix la proteòmica de complexes (mapa dels complexes de proteïnes) i és l’organisme model on s’han fet més estudis de metabolòmica (el mapa dels cicles metabòlics).

La informació obtinguda d’aquests estudis a gran escala ha permès obtenir el llistat dels elements moleculars d’E. coli que intervenen en el seu funcionament. Però per tenir el plànol total de l’ésser viu, de com treballa i funciona, calia encarar l’interactoma, les interaccions moleculars entre tots els elements descrits, i en concret, entre proteïnes.

“I això hem fet”, revela el bioinformàtic Patrick Aloy. “El mapa que hem presentat ens permet començar a veure el bacteri íntimament i ens pot permetre dissenyar, per exemple, antibiòtics per trencar interaccions entre proteïnes i desballestar parts de la seva maquinària molecular, o simplement ens permet entendre com funciona en tota la seva complexitat”, explica l’investigador ICREA de l’IRB.

El seu grup en Bioinformàtica estructural i biologia de xarxes ha fet l’anàlisi computacional de les xarxes d’interaccions i n’han modelat les estructures tridimensionals. “Sense les estructures estàs cec i no pots intervenir. Aquest treball ens ajuda a comprendre com funcionen les xarxes que constitueixen i regulen les funcions vitals del bacteri”, diu Aloy.

El treball bioinformàtic és obra de Roberto Mosca i Arnaud Ceol, investigadors postdoctorals, del laboratori d’Aloy, amb dos metodologies generades al laboratori, Interactome3D i NetAligner. “El mapa del Roberto i l’Arnaud és al rovell de l’ou de l’article, ja que han permès l’anotació estructural i l’anàlisi bioinformàtic de les xarxes d’interacció, respectivament”, detalla Aloy.

El disseny de nous fàrmacs per lluitar contra les infeccions era l’objectiu principal de l’AntiPathoGN, un projecte de la Unió Europea finalitzat el juny passat del qual en formava part el grup d’Aloy. Els resultats d’aquest article a Nature Biotechnology s’emmarquen també dins d’aquest projecte europeu, que en els propers mesos, encara generarà més resultats científics.

Més informació a l”enllaç [+]