¡Los virus bacterianos controlan su entorno!

Bacterias y virus que matan bacterias.

El grupo de científicos se dio cuenta de que algunos fagos usan la información que encuentran en la célula que están infectando para determinar el mejor momento para permanecer en el interior. El virus se multiplica allí y hace que la célula infectada explote. Este hallazgo es importante porque esta capacidad de analizar el entorno se puede utilizar para producir una nueva clase de medicamentos antivirales.

Los investigadores trabajaron con una clase específica de virus: los fagos. Estos virus, que parecen robots en miniatura bajo un microscopio electrónico, aparecieron en la Tierra hace varios miles de millones de años al mismo tiempo que las primeras bacterias. Como todos los virus, los fagos necesitan una célula para desarrollarse y asegurar su renovación. A diferencia de los virus que atacan las células animales y vegetales, los fagos atacan únicamente a las bacterias.

Estos virus contienen ADN o ARN como material genético. Hay varios tipos, pero el más popular es sin duda T4 bacterias que infecta bacterias Escherichia coli. Este fago consta de dos partes: una cabeza que consta de una cápside de proteína que contiene ADN de doble cadena y una cola que contiene un tubo que permite que el virus inyecte su ADN en la célula huésped.

Las esporas pueden infectar bacterias solo si tienen algunos apéndices especiales: filamentos y flagelos. Los filamentos son los apéndices en la superficie exterior de la pared bacteriana. Sirven, entre otras cosas, durante la reproducción de bacterias. El otro accesorio son los flagelos que intervienen en el movimiento bacteriano.

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Bacterias que controlan el nivel de proteína bacteriana

Las bacterias que llevan filamentos y flagelos producen una proteína específica llamada proteína CtrA. Es una proteína implicada en la regulación del ciclo celular bacteriano y está presente en grandes cantidades como fosforilada en bacterias portadoras de uno de estos u otros pólipos.

Los científicos de UMBC se dieron cuenta de que los fagos tienen un sitio de unión para esta proteína en su ADN. Este sitio no solo se encuentra en un tipo de fago, sino que está presente en todos los fagos que infectan bacterias que portan filamentos y flagelos.

Los científicos han localizado este sitio de enlace en una familia de bacterias desnutridoSe llaman caulobacterianas. Se presenta en dos formas: una móvil y de forma libre con polipiel y una forma fija con soporte.

En estas bacterias, la regulación de la producción de proteína CtrA durante el ciclo mitótico da como resultado bacterias nuevas de la misma especie o dos bacterias diferentes, una con flagelos y la otra con tallo.

Estas bacterias viven en ambientes generalmente pobres en nutrientes y por lo tanto tienen que moverse mucho gracias a su piel para encontrar alimento. Cuando descubren un área rica en nutrientes en su entorno, se transforman en una bacteria acechada y se multiplican mientras pierden su capacidad de movimiento.

Gracias al sitio de unión en su ADN, los fagos pueden controlar la producción de la proteína CtrA y posteriormente infectar bacterias inmóviles con sus tallos.

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Hacia el desarrollo de nuevas terapias antivirales

Este descubrimiento representa un gran avance en el conocimiento de los fagos y es una evidencia de que algunos virus «escanean» su entorno inmediato antes de realizar cualquier acción. También hay una buena posibilidad de que este tipo de estrategia evolutiva también ocurra en plantas y animales. Por ejemplo, no es improbable que un virus animal controle el entorno celular en el que se encuentra para, por ejemplo, evaluar la fuerza de la respuesta inmunitaria del huésped a la infección. Esto podría permitirle mejorar su estrategia de supervivencia e iteración.

Esta sorprendente propiedad de los fagos se puede utilizar para «escanear» su entorno para desarrollar nuevos medicamentos antivirales. Al saber qué señal es de interés para el virus, es posible engañar a este último.

¡Todavía estamos muy lejos de este tipo de desarrollo, porque los investigadores apenas comienzan a descubrir estas sorprendentes e inesperadas habilidades de los virus!

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fuente :

Elia Mascolo, Satish Adhikari, Stephen M Caruso, Tajid de Carvalho, Ana Folch Salvador, Juan Serra Sagresta, Ray Young, Evan Earl y Patrick de Curtis, “El regulador transcripcional CtrA controla la expresión génica en Alphaproteobacteria: evidencia de una vía de retraso lítico” , Fronteras en Microbiología19 de agosto de 2022, https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.918015