Prueban que los virus pueden usurpar la maquinaria de las bacterias para replicarse
Las infecciones víricas causan pérdidas económicas en industrias que emplean bacterias en sus procesos
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Un equipo, dirigido por la investigadora del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Margarita Salas, ha demostrado cómo los virus se sirven del esqueleto de las bacterias (citoesqueleto) para replicarse de forma más eficiente. Esta capacidad sólo era conocida, hasta el momento, en células eucariotas, la base de los organismos complejos como el ser humano. El hallazgo, publicado en Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias de EEUU (PNAS), permitiría crear estirpes bacterianas modificadas genéticamente para minimizar sus posibilidades de infección por virus. Este descubrimiento podría evitar pérdidas económicas en industrias que emplean bacterias en sus procesos de producción, como la de los detergentes o fertilizantes.
Además de Salas, el trabajo ha contado con la participación de los investigadores del CSIC Daniel Muñoz Espín y Wilfried Meijer, del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid), en colaboración con científicos de la Universidad de Newcastle (Reino Unido). Como explica la investigadora del CSIC, los virus han coevolucionado con sus células hospedadoras a lo largo de la historia y, por ello, “no resulta sorprendente que hayan aprendido a explotar diferentes mecanismos de ellas”. La comunidad científica conoce desde hace años que, en las células eucariotas, los virus aprovechan las características del citoesqueleto para enriquecer su sitio natural de replicación en el interior de la célula o para establecer una autopista sobre la que la nueva progenie de virus pueda circular para abandonar la célula infectada.
El citoesqueleto es una red tridimensional de filamentos proteicos que desempeña un papel clave en la estructura y función de las células. Se trata de una estructura dinámica que, además de proporcionar soporte y forma a la célula, realiza otras muchas funciones como facilitar la movilidad y el transporte intercelular o intervenir en la división celular. Anteriormente, se consideraba que el citoesqueleto era una estructura única de las células eucariotas pero, en los últimos años, se han detectado homólogos procariotas, en concreto, en bacterias: las proteínas MreB, homólogas de las proteínas actinas que conforman los microfilamentos del citoesqueleto eucariótico.
A partir de este hallazgo, Salas y su equipo han demostrado ahora que las proteínas MreB también pueden ser explotadas por los virus para aumentar la replicación de su material genético, de la misma forma que lo hacen los virus eucarióticos con el citoesqueleto de las células eucariotas.
El equipo ha probado este fenómeno en diferentes especies bacterianas, entre ellas, Bacillus subtilis. Esta bacteria, de interés biotecnológico, se utiliza en aplicaciones industriales como la producción de enzimas proteasas o amilasas. Las proteasas, por ejemplo, se emplean en los detergentes y en la elaboración de fertilizantes. Estas bacterias pueden ser infectadas por el virus pi29, uno de los principales objetos de investigación de la científica del CSIC.
Según explica Salas, los virus utilizan las proteínas MreB como andamios sobre los que organizar sus maquinarias replicativas, lo que les permite obtener una gran progenie viral cuando las células son infectadas y extender, así, la infección a otras células procariotas. En el caso de Bacillus subtilis, el trabajo de Salas y su equipo permitiría el desarrollo de estirpes con mutaciones en la familia de proteínas MreB que, por tanto, serían menos sensibles a la infección por fagos (virus que infectan a las bacterias), algo que genera grandes pérdidas económicas.
Daniel Muñoz-Espín, Richard Daniel, Yoshikazu Kawai, Rut Carballido-López, Virginia Castilla-Llorente, Jeff Errington, Wilfried J.J. Meijer y Margarita Salas; "The actin-like MreB cytoskeleton organizes viral DNA replication in bacteria-"; PNAS 2009.
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