- Biología / Bioquímica
Por primera vez en 60 años, los investigadores han descubierto un nuevo mecanismo de transducción genética, el proceso por el cual los bacteriófagos transfieren el ADN bacteriano entre las bacterias. Este nuevo mecanismo (transducción lateral) es el más potente hasta la fecha, capaz de transferir grandes extensiones de ADN a altas frecuencias. Es probable que juegue un papel importante en la evolución bacteriana y en la adquisición de resistencia a los antibióticos.
Los bacteriófagos (o fagos) son virus que infectan y parasitan las bacterias. Estos fagos pueden transferir ADN de una bacteria a otra, a través de un proceso conocido como transducción genética. Se cree que este es el principal medio por el cual las bacterias evolucionan y adquieren la resistencia a los antibióticos y los factores de virulencia que aceleran la aparición de nuevas cepas cada vez más patógenas. Hasta ahora, se conocían dos mecanismos de transducción genética: la transducción generalizada y especializada. Durante más de 60 años, desde su descubrimiento por el científico estadounidense y premio Nobel Joshua Lederberg, estos dos mecanismos han permanecido como los únicos mecanismos de la transducción genética.
En un artículo publicado en línea en la revista Science, los equipos de investigación dirigidos por NUS Medicine y la Universidad de Glasgow informan el descubrimiento de un tercer modo de transducción. Transducción lateral temporal, este nuevo modo parece ser el medio más poderoso de transducción hasta ahora descubierto, con la capacidad de transferir grandes secciones de cromosomas bacterianos (varios cientos de kilobases) entre bacterias a frecuencias extremadamente altas.
Cuando un fago infecta una célula bacteriana, normalmente se reproduce de una de estas dos formas: 1) el ciclo lítico, en el que el fago reproduce y lisa la célula, lo que produce la liberación de nuevas partículas de fago; o 2) el ciclo lisogénico, en el que el ADN del fago se incorpora en el genoma del huésped y se replica junto con el genoma del huésped. En (2), ciertos estímulos pueden provocar que el ADN del fago se corte por sí mismo del genoma del huésped (escisión), se junte con proteínas en nuevas partículas de fago (empaquetamiento), sufra la maduración y lise las células huésped. Los fagos liberados de (1) y (2) pueden infectar otras bacterias y transferir su ADN, que incluye el ADN de la célula huésped.
En contraste, los investigadores, liderados por el Profesor Asistente John Chen de NUS Medicine, encontraron que la transducción lateral ocurre cuando los fagos retrasan la escisión hasta el final de su ciclo de vida. En cambio, los fagos inician la replicación del ADN mientras aún son parte del genoma del huésped, lo que da como resultado múltiples genomas de fagos integrados. El empaquetamiento del ADN puede iniciarse en algunos genomas, lo que resulta en el empaquetamiento y la transferencia del ADN cromosómico a otras bacterias, mientras que otros genomas de fagos se extienden y conducen a una maduración normal del fago.
En las palabras del Profesor Asistente Chen, “la transducción lateral eleva el concepto de elementos genéticos móviles mucho más allá de los elementos de ADN definidos, al transformar secciones del genoma en plataformas hipermóviles que son capaces de transferir cualquier elemento genético dentro de sus límites a frecuencias increíblemente altas”.
El descubrimiento de este modo altamente eficiente de transferencia de genes podría ayudar a explicar la rápida evolución de las bacterias que se produce, por ejemplo, en el desarrollo de cepas resistentes a múltiples fármacos.
Poniendo el descubrimiento en contexto, el Profesor Asistente Chen observó que “los fagos son, con mucho, las entidades biológicas más abundantes en el planeta, y la importancia de la transducción genética como uno de los principales impulsores de la evolución microbiana nunca ha sido más evidente que con el descubrimiento de transducción lateral”.
Referencia:
John Chen, Nuria Quiles-Puchalt, Yin Ning Chiang, Rodrigo Bacigalupe, Alfred Fillol-Salom, Melissa Su Juan Chee, J. Ross Fitzgerald, José R. Penadés. Hipermovilidad del genoma por transducción lateral . Science , 2018; 362 (6411): 207 DOI: 10.1126 / science.aat5867
Citar esta página:
Universidad Nacional de Singapur, Yong Loo Lin Escuela de Medicina. “La nueva ruta de adquisición de resistencia a los antibióticos en las bacterias es la más potente hasta la fecha”. Noticias de Ciencia. Consultas de Salud. <https://www.saludconsultas.com/la-nueva-ruta-de-adquisicion-de-resistencia-a-los-antibioticos-en-las-bacterias-es-la-mas-potente-hasta-la-fecha/124870>.
- Etiquetas
- bacterias
- resistencia a los antibióticos