MADRID 16 Jul. (EUROPA PRESS) -
Un hallazgo inesperado ha permitido realizar avances importantes en la lucha contra las bacterias dañinas. Un equipo internacional de investigadores, dirigido por el profesor Peter Fineran de la Universidad de Otago (Nueva Zelanda), investigó una proteína particular utilizada por los virus que infectan bacterias, conocidos como fagos.
La investigación de esta carrera armamentista microscópica entre bacterias y fagos es importante porque puede conducir a alternativas a los antibióticos. Publicado en 'Nature', el estudio analizó una proteína que utilizan los fagos al desplegar anti-CRISPR, su método para bloquear el sistema inmune CRISPR–Cas de las bacterias.
El autor principal, Nils Birkholz, del Departamento de Microbiología e Inmunología de Otago, dice que comprender cómo interactúan los fagos con las bacterias es un paso importante en el camino hacia el uso de fagos contra patógenos bacterianos en la salud humana o la agricultura. "En concreto, necesitamos saber sobre los mecanismos de defensa, como CRISPR, que utilizan las bacterias para protegerse contra la infección por fagos, de forma similar a cómo utilizamos el sistema inmunológico de nuestro cuerpo contra los virus, y cómo los fagos pueden contrarrestar estas defensas.
"Por ejemplo, si sabemos cómo los fagos matan a una bacteria específica, esto ayuda a identificar los fagos apropiados para usar como antimicrobianos. Más específicamente, es importante entender cómo los fagos controlan su arsenal de contradefensa, incluido el anti-CRISPR, tras una infección: debemos entender cómo los fagos regulan la expresión de genes que son útiles en su batalla contra las bacterias", afirma.
La investigación además reveló con qué cuidado deben utilizar los fagos sus anti-CRISPR. "Ya sabíamos que una proteína fágica particular tiene una parte, o dominio, que es muy común en muchas proteínas involucradas en la regulación genética; se sabe que este dominio hélice-giro-hélice (HTH por sus siglas en inglés) puede unirse específicamente a secuencias de ADN y, dependiendo del contexto, puede activar o desactivar un gen. "Lo que hemos descubierto es que el dominio HTH de esta proteína es mucho más versátil y presenta un modo de regulación que antes se desconocía. Puede utilizar este dominio no solo para unirse al ADN, sino también a su transcripción de ARN, la molécula que actúa como mediadora entre la secuencia de ADN y el anti-CRISPR codificado en ella. Dado que esta proteína está involucrada en la regulación de la producción de un anti-CRISPR, significa que esta regulación tiene capas adicionales: ocurre no solo a través del mecanismo de unión del ADN, sino también a través del nuevo mecanismo que descubrimos de unión del ARN mensajero", apunta el experto.
Los investigadores afirman que el hallazgo podría tener grandes implicaciones para la comprensión de la regulación genética. "Descifrar esta regulación inesperadamente compleja es un avance importante para entender cómo los fagos pueden evadir las defensas CRISPR-Cas y matar bacterias objetivo en una variedad de aplicaciones. El descubrimiento es particularmente emocionante para la comunidad científica porque muestra un nuevo mecanismo regulador en una familia de proteínas bien estudiada".
Los dominios HTH se han investigado exhaustivamente desde que se descubrieron a principios de la década de 1980, por lo que inicialmente se pensó que esta proteína actuaría como cualquier otra proteína con un dominio HTH. "Nos sorprendimos mucho cuando descubrimos este nuevo modo de acción. Este hallazgo tiene el potencial de cambiar la forma en que el campo ve la función y el mecanismo de este dominio proteico crítico y extendido, y podría tener grandes implicaciones para nuestra comprensión de la regulación genética", concluye.
