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Describen un nuevo mecanismo que controla la defensa de las células en bacterias

El grupo de Genética Molecular de la Universidad de Murcia (UMU) publica un artículo en la revista Nucleic Acids Research, en el que se describe un nuevo mecanismo que controla la respuesta contra patógenos externos, normalmente virus, utilizando como modelo la bacteria Myxococcus xanthus.

Nuevo mecanismo que controla la defensa de las células en bacteriasLa importancia de este hallazgo radica, según la investigadora principal del estudio, Montserrat Elías Arnanz, en “la demostración de que las células no están siempre a la defensiva sino que solo activan un sistema CRISPR-Cas cuando necesitan protegerse para que el patógeno no las destruya”.

El sistema CRISPR-Cas, cuya función es defender a las bacterias del ataque por elementos genéticos extraños, actúa a modo de tijeras moleculares. “Regulando su expresión se ahorra energía y se evita el peligro potencial que supone para la propia célula estar constantemente expresando estas tijeras moleculares”, señala Elías.

Según la experta, “este mecanismo se basa en un factor σ alternativo de la familia ECF (ExtraCytoplasmic Function), su regulación negativa por su factor anti-σ, y el complejo regulador global formado por las proteínas CarD y CarG. Los factores σ ECF se requieren para iniciar la expresión de grupos concretos de genes en respuesta a señales extracelulares específicas. Los hallazgos representan un aspecto nuevo en la biología multifacética de estos intrigantes sistemas inmunes procarióticos”. 

El resultado de esta investigación es el fruto de cuatro años de trabajo en los que se han realizado múltiples análisis genético-moleculares para ver los cambios de expresión de los genes implicados y averiguar cómo estaban regulados. La experta explica que se encontraron con estos hallazgos mientras realizaban sus estudios sobre la defensa frente al daño celular por exposición a la luz. 

Para los investigadores el siguiente paso será “entender a un nivel molecular mucho más detallado cómo se lleva a cabo la regulación y evaluar su impacto en la protección contra distintos virus que normalmente infectan a la bacteria”.

El artículo realizado ha contado con S. Padmanabhan, miembro del Instituto de Química Física Rocasolano (IQFR); y el Área de Genética-Universidad de Murcia (Unidad Asociada al IQFR), con Diego Bernal-Bernal, Javier Abellón-Ruiz, Antonio A. Iniesta, Elena Pajares-Martínez, Eva Bastida-Martínez, Marta Fontes y la IP Montserrat Elías-Arnanz.

Más información:

Multifactorial control of the expression of a CRISPR-Cas system by an extracytoplasmic function σ/anti-σ pair and a global regulatory complex.
Bernal-Bernal D, Abellón-Ruiz J, Iniesta AA, Pajares-Martínez E, Bastida-Martínez E, Fontes M, Padmanabhan S, Elías-Arnanz M.
Nucleic Acids Res. 2018 Jul 27;46(13):6726-6745. doi: 10.1093/nar/gky475.


 

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