Nel batterio Helicobacter pylori, l’idrogenasi rappresenta un enzima fondamentale del metabolismo dell’idrogeno che permette di usare l'idrogeno nello stesso modo in cui altri batteri dissociano carboidrati per crescere.
Questa strategia energetica permette di vivere in ambienti ricchi di idrogeno come alcune aree agricole e, da quanto scoperto recentemente, nel nostro stomaco.
Il meccanismo dell’antibiotico da noi ideato lavora sul metabolismo dell’idrogeno che, come scoperto da Robin Warren e Barry Marshall, è alla base della vita di Helicobacter pylori.
La nostra idea è stata quella di bloccare la sintesi dell’idrogenasi a livello del meccanismo dell’operone.
Le forme di vita procariote, come appunto Helicobacter pylori, effettuano il controllo dell’espressione dei geni, di conseguenza anche quella della sintesi di enzimi, prevalentemente a livello della trascrizione dei geni strutturali.
La trascrizione dei geni strutturali è controllata dall’attività di un altro gene detto regolatore.
Questo gene codifica per una proteina detta repressore. Essa si lega all’operatore rappresentato da una sequenza di nucleotidi posta tra il gene promotore ed il gene strutturale.
Quando un repressore è legato all’operatore l’RNApolimerasi non può legarsi alla molecola di DNA e dunque non può dare inizio ai vari spostamenti lungo la molecola con conseguente blocco della trascrizione.
Per produrre effetti antibiotici mirati all’eliminazione di Helicobacter pylori abbiamo pensato di obbligare il batterio stesso a produrre in continuo il repressore dell’idrogenasi con conseguente morte del microrganismo a causa della mancanza di energia derivante dal metabolismo dell’idrogeno.
Helicobacter pylori produrrà senza pausa il repressore a causa di un plasmide vettore ingegnerizzato ed inserito all’interno del microrganismo tramite processi biotecnologici.
Per contrastare un’infezione gastrica di Helicobacter pylori sarà sufficiente immettere alcune colture batteriche modificate all’interno dello stomaco, infatti i batteri si scambiano le informazioni genetiche tramite il processo di coniugazione, in cui si formano ponti tra batteri che consentono ai plasmidi, dopo essersi duplicati, di passare da un batterio all’altro e diffondersi così nella popolazione.
Le colture modificate dovranno essere inoltre coadiuvate all’inizio dalla presenza di sufficienti quantità dell’enzima idrogenasi già sintetizzato in quanto il sistema antibiotico agirebbe su di loro prima che riescano a diffondere il plasmide ricombinato.

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