Los investigadores de la Universidad de Otago han descubierto cómo los virus que matan específicamente a las bacterias pueden burlar a las bacterias al esconderse de sus defensas, hallazgos que son importantes para el desarrollo de nuevos antimicrobianos basados en virus y proporcionan un avance significativo en el conocimiento biológico.
El investigador principal, el profesor Peter Fineran, explica que el aumento de bacterias resistentes a múltiples fármacos está conduciendo al desarrollo de terapias alternativas, incluidos los virus que matan específicamente a las bacterias, llamados bacteriófagos, a menudo denominados "fagos". Sin embargo, las bacterias pueden volverse resistentesa fagos
Los fagos son las entidades biológicas más abundantes en el planeta y son importantes para los ecosistemas globales, pero también pueden usarse para matar patógenos bacterianos. Para defenderse de la invasión de fagos, las bacterias han desarrollado sistemas de defensa CRISPR-Cas: sistemas inmunesdentro de la bacteria. Pero los fagos han encontrado muchas formas de evitar estas defensas bacterianas.
En el estudio publicado hoy en Microbiología de la naturaleza , el equipo de la Universidad de Otago descubrió un método generalizado utilizado por los fagos para esconderse de las defensas bacterianas. Descubrieron un fago "gigante" que, como su nombre indica, es muy grande, con cientos de genes. Este fago no esreconocido por las defensas CRISPR-Cas que normalmente cortarían las instrucciones del ADN genético para hacer muchos fagos nuevos.
Lucia Phone, estudiante de doctorado en el Departamento de Microbiología e Inmunología y primera autora del estudio, dice que hizo que los investigadores cuestionaran cómo este fago escapa al reconocimiento.
"Teníamos evidencia molecular y genética de lo que estaba sucediendo, pero realmente necesitábamos ver directamente dentro de estas pequeñas bacterias, que si 100 alineadas una al lado de la otra serían del ancho de un cabello humano", dice Malone.
Esto fue posible utilizando un nuevo microscopio confocal de disco giratorio para obtener imágenes de alta resolución de células vivas, la única con esta capacidad en Nueva Zelanda, que fue creada recientemente por la Dra. Laura Gumy, un nuevo líder del grupo en elUniversidad de Otago.
"Cuando los fagos infectaron la bacteria, pudimos ver que su ADN estaba encerrado por un 'escudo' físico y escondido de los sistemas de defensa CRISPR-Cas que no podían acceder", explica el Dr. Gumy.
Sin embargo, las bacterias tienen otro truco bajo la manga. Para hacerse cargo del huésped, los fagos deben producir mensajes de ARN que salen de este compartimento protector. "Este es el talón de Aquiles de estos fagos y puede ser destruido por un grupo especial de CRISPR-Cas defensas que reconocen mensajes de ARN ", dice la Sra. Malone.
El Dr. Fineran explica que el estudio amplía el conocimiento de las intrincadas interacciones fago-huésped y demuestra que los fagos "gigantes" son menos susceptibles a los sistemas de defensa bacteriana que otros fagos.
"Desde una perspectiva biológica, nuestros resultados proporcionan nuevas y emocionantes ideas sobre cómo los fagos evaden los sistemas de defensa bacteriana".
"Esto es importante porque el aumento de las bacterias resistentes a múltiples fármacos es un tema de preocupación mundial, lo que ha llevado a un renovado interés en el uso de fagos como antibacterianos y los fagos gigantes pueden proporcionar una excelente terapéutica".
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Materiales proporcionado por Universidad de Otago . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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