Livet på jorden bruger udelukkende L-aminosyrer til molekylær arkitektur af proteiner. D-aminosyrer er en chiral form af L-aminosyrer og er kendt for at fungere i den ikke-ribosomale fysiologi. Selv om alle proteinogene aminosyrer med undtagelse af glycin har chirale former, synes livet at vælge en af enantiomerne i biologiske processer. Blandt alle livets domæner har bakterier den største kapacitet til at udnytte D-aminosyrer. Det er blevet beskrevet, at bakterier syntetiserer mere end 10 slags D-aminosyrer, oftest D-alanin og D-glutamat til tværbinding i peptidoglykan-cellevæggen. Men cellevægge, der findes i andet liv, f.eks. archaea eller planter/svampe i eukaryoter, er ikke sammensat med D-aminosyrer.
Dertil kommer, at ekstracellulære D-aminosyrer, der frigives fra bakterier, regulerer remodelleringen af bakteriernes cellevæg og menes at fungere i kommunikationen mellem bakterier for at tilpasse sig skiftende omgivelser. Ud over den strukturelle funktion i bakteriernes cellevæg er D-aminosyrer blevet forbundet med vækstfitness og med processer som biofilmudvikling, sporespirering og signalering.
Bakterier udvikler unikke metaboliske veje for flere D-aminosyrer, såsom aminosyre-racemisering eller epimerisering. Derfor kan en række D-aminosyrer i naturen betragtes som molekyler, der stammer fra bakterier, og som er blevet målrettet til udvikling af nye antibiotika eller bakteriespecifikke markører.
For nylig er D-aminosyrer i grænsefladen mellem bakterier og pattedyr, f.eks. i pattedyrs tarm, blevet fremhævet. Pattedyr synes at genkende bakterier gennem metabolisering af bakterielle D-aminosyrer i grænsefladen og modulere det medfødte immunsystem. Desuden er en D-aminosyre produceret af probiotiske bakterier blevet identificeret til at ændre immuntolerance og forbedre allergisk inflammation i pattedyrs luftveje.
Dette forskningstema fokuserer på ethvert aspekt af mikrobielle D-aminosyrer, herunder enzymbiokemi, metabolisme, bakteriefysiologi, udvikling af lægemidler/markører, mikrobiom, interaktion mellem vært og mikroorganismer og fysiologi hos pattedyr. Desuden er vi også åbne for fødevarevidenskab med fokus på D-aminosyrer, der f.eks. er dannet ved fermentering af mikroorganismer. Vi modtager gerne bidrag med originale forskningsartikler samt anmeldelser.
Nøgleord: D-aminosyre, metabolisme, cellevæg, peptidoglykan, interaktion mellem vært og mikrobe
Vigtig bemærkning: Alle bidrag til dette forskningstema skal ligge inden for anvendelsesområdet for den sektion og det tidsskrift, hvortil de indsendes, som defineret i deres mission statements. Frontiers forbeholder sig ret til at henvise et manuskript, der ligger uden for anvendelsesområdet, til en mere egnet sektion eller et mere egnet tidsskrift på ethvert tidspunkt i peer review-processen.