RNAi en bacterias. CRISPR, una respuesta crocante contra los fagos?


Los recientes descubrimientos en microbiologìa ambiental nos muestran que en el medio natural las bacterias viven literalmente rodeadas de fagos. Por ejemplo en aguas oceánicas se han encontrado 10 fagos por cada bacteria. Cómo se las arreglan entonces las bacterias para sobrevivir? Existen varios mecanismos de defensa, como por ejemplo las enzimas de restricción, la metilación del DNA, etc. Un derivado del gran esfuerzo que se realiza en secuenciar genomas bacterianos derivo en un nuevo descubrimiento:los agrupamientos de pequeñas secuencias palindròmicas repetidas interespaciadas regularmente (CRISPR por sus siglas en inglés). Estas secuencias tienen homologìa con genomas de fagos. Inicialmente en 1987 se encontraron en cromosomas bacterianos. En trabajos subsiguientes los hallaron en casi todos los organismos conocidos del domino Arquea (90%) y en 40% de los del dominio Bacteria. Además, en 2002, rìo arriba a los CRISPR encontraron genes conservados llamados cas. Sin embargo la funciòn de los CRISPR se ignorò hasta el 2005-2007. Ese ultimo año apareciò un artìculo en Science donde se aclarò mucho el mecanismo de todo el complejo. Usaron como modelo Streptococcus thermophilus un organismo ampliamente usado en la industria làctea (como ven hay gran interès económico en el tema!). Tras infectar cultivos de la bacteria a fagos se generaban algunas resistentes. Al analizar el locus CRISPR encontraron varias repeticiones adicionales! Estas repeticiones tenian copias exactas de fragmentos del genoma del fago. La mutaciòn de estas generaba que las bacterias se volvieran sensibles al fago de nuevo. Diferentes fagos generan distintas repeticiones. Por lo tanto diferentes repeticiones generan distintas resitencias a fagos especificos. Pero una sorpresa mayor ocurriò cuando encontraron que al mutar los genes cas las bacerias se volvian sensibles a todos los fagos de todas las repeticiones. Hoy por hoy se postula que el sistema funcionaría del siguiente modo (ver figura): tras un ataque por fago algunas baterias sobrevivientes incorporarìan pequeños fragmentos del DNA de fago. El locus se transcribe. Los pequeños palìndromes forman stem loops que son procesados y pequeñas secuencias de RNA del fago guìan a las proteìnas Cas a degradar especìficamente el genoma del fago. Cualquier parecido con DICER es pura coicidencia?

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