Avances I+D
Un estudio aporta nuevos datos sobre «la llave» del intercambio de genes entre bacterias
Describen el circuito de regulación de pLS20, un plásmido conjugativo de la bacteria Gram-positiva Bacilus subtilis
Un estudio liderado por el CSIC español aporta nuevos datos sobre un mecanismo de regulación que contribuye de forma significativa a la transferencia génica horizontal, un proceso mediante el cual las bacterias intercambian su material genético. Según destaca el CSIC, «constituye la base para el futuro desarrollo de herramientas genéticas capaces de modificar el comportamiento de bacterias con implicaciones en procesos clínicos e industriales»
Un trabajo liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en colaboración con la Universidad de Newcastle y el Parque Científico de Madrid, aporta nuevos datos sobre un mecanismo de regulación que contribuye de forma significativa a la transferencia génica horizontal, un proceso mediante el cual las bacterias intercambian su material genético.
La investigación, publicada recientemente en la revista PLOS Genetics, constituye la base para el futuro desarrollo de herramientas genéticas capaces de modificar el comportamiento de bacterias 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 estos contienen genes que permiten su transferencia a bacterias que carecen de ellos, un proceso llamado conjugación que contribuye a la transferencia génica horizontal.
En concreto, los científicos han descrito el circuito de regulación de pLS20, un plásmido conjugativo de la bacteria Gram-positiva Bacilus subtilis. Esta bacteria está presente en el suelo y es comensal habitual del intestino de animales y humanos. Debido a que muchos plásmidos conjugativos presentan genes de resistencia a antibióticos o genes que aumentan su virulencia, la conjugación plasmídica juega una función clave en la diseminación de la resistencia a antibióticos y la adquisición de virulencia.
“Nuestro estudio pone en evidencia el mecanismo que controla la conjugación y demuestra que los genes de conjugación del plásmido pLS20 se activan en presencia de células receptoras libres de plásmidos”, explica Wilfried Meijer, investigador del CSIC en el Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” (mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid).
Asimismo, los resultados demuestran que los genes de conjugación están controlados en último término por mecanismos de comunicación intercelular. “Por un lado, el trabajo aporta información para el diseño de estrategias que puedan interferir con la conjugación y, por otro, constituye la base para el desarrollo de herramientas genéticas basadas en el sistema de conjugación de pLS20, que permitirán modificar bacterias Gram-positivas que actúan en relevantes procesos industriales y clínicos”, detalla el investigador del CSIC.
“La comprensión de los mecanismos de regulación de los genes de conjugación es esencial para el diseño de estrategias dirigidas a frenar la diseminación de la resistencia a los antibióticos y la adquisición de virulencia”, indica Meijer.
Referencia
Praveen K. Singh, Gayetri Ramachandran, Ricardo Ramos-Ruiz, Ramón Peiró-Pastor, David Abia, Ling J. Wu, and Wilfried J.J. Meijer. Mobility of the native Bacillus subtilis conjugative plasmid pLS20 is regulated by intercellular signaling. PLOS Genetics. DOI: 10.1371/journal.pgen.1003892.