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Un trabajo liderado por el Consejo Superior de Investigaciones
Científicas (CSIC), en colaboración con la Universidad de Newcastle,
aporta nuevos datos sobre un mecanismo de regulación que contribuye de
forma significativa al conocimiento de la transferencia génica
horizontal, un proceso mediante el cual las bacterias intercambian su
material genético. La investigación, publicada en la revista PLOS
Genetics, constituye la base para el futuro desarrollo de herramientas
biotecnológicas y sistemas con implicaciones en procesos clínicos e
industriales.
La mayoría de las bacterias poseen, junto a su cromosoma, entidades de
replicación autónomas denominadas plásmidos. Muchos de ellos contienen
genes que permiten su transferencia a bacterias que carecen de ellos, un
proceso llamado conjugación que contribuye a la transferencia génica
horizontal. La conjugación plasmídica juega un papel clave en la
diseminación de la resistencia a antibióticos.
Los científicos ya describieron en un estudio previo las proteínas
implicadas en la regulación del proceso de conjugación de pLS20, un
plásmido conjugativo de la bacteria Gram-positiva Bacillus subtilis.
Esta bacteria está presente en el suelo y es comensal habitual del
intestino de animales y humanos.
“Ahora hemos logrado desentrañar el mecanismo responsable de que los
genes de transferencia estén regulados de forma precisa. Este sistema
funciona como un interruptor: cuando se dan condiciones adversas para la
transferencia, el interruptor está apagado y no hay expresión de los
genes de transferencia, pero cuando aparecen las condiciones óptimas
para la transferencia del plásmido, cambia a encendido rápidamente”,
explica Wilfried Meijer, investigador del CSIC en el Centro de Biología
Molecular “Severo Ochoa” (mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de
Madrid).
Según los investigadores, el cambio de apagado a encendido incluye al
menos tres niveles de seguridad que contribuyen íntegramente a la
regulación. “El entendimiento de este mecanismo y los niveles que lo
constituyen es esencial para el diseño de estrategias dirigidas a frenar
la diseminación de la resistencia a los antibióticos. También es la base
para el desarrollo de sistemas que permiten una regulación de expresión
de genes de forma precisa”, indica el investigador del CSIC.
A escala de laboratorio se emplean las cámaras climáticas de laboratorio
para estudiar los mecanismos de interacción entre bacterias y
antibióticos, como la presentada en la imagen adjunta.
Fuente: CSIC Oct.2014.
Gayetri Ramachandran, Praveen K. Singh, Juan Roman Luque-Ortega, Luis
Yuste, Carlos Alfonso, Fernando Rojo, Ling J. Wu, and Wilfried J.J.
Meijer. A Complex Genetic Switch Involving Overlapping Divergent
Promoters and DNA Looping Regulates Expression of Conjugation Genes of a
Gram-positive Plasmid. PLOS Genetics. DOI: pgen.1004733.
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