Virus convierte genes "parásitos" en armas genéticas contra competidores, según estudio de UC San Diego

MadridUn estudio reciente de la Universidad de California en San Diego revela que los virus utilizan ciertos genes como herramientas. Anteriormente, los científicos desestimaban algunas partes del ADN en los genomas porque no parecían cruciales para la supervivencia. Estas partes del ADN, conocidas como "elementos genéticos egoístas", solo parecían existir para replicarse sin beneficiar a sus anfitriones.

Investigadores de la Facultad de Ciencias Biológicas han descubierto nuevas pruebas de que los elementos del ADN podrían no ser meramente egoístas. Su estudio, publicado en la revista Science, analizó los elementos genéticos en los bacteriófagos, los virus más comunes en la Tierra. Los científicos hallaron que estos elementos, denominados "intrones móviles," ayudan a los virus a competir de manera más efectiva contra otros virus.

Hallazgos clave del estudio:

• Los intrones móviles dificultan la reproducción de fagos competidores.
• Esta ventaja se observa en fagos que co-infectan una sola célula bacteriana.
• Una enzima llamada endonucleasa corta el ADN de los fagos competidores.
• La endonucleasa sabotea la capacidad del competidor para ensamblar progenie y reproducirse.

Erica Birkholz, una investigadora postdoctoral y coautora principal del estudio, mencionó que es la primera vez que se demuestra que un elemento genético puede beneficiar al organismo anfitrión. Estos elementos no siempre son puramente egoístas, y este hallazgo nos ayuda a entender cómo los genomas evolucionan en diferentes formas de vida.

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Hace años, los científicos observaron elementos genéticos que parecían egoístas, pero no lograban entender su papel en la supervivencia y la reproducción. En un nuevo estudio, los investigadores analizaron cómo dos virus infectan la misma célula bacteriana y compiten entre sí. Descubrieron que uno de los virus utiliza una enzima para cortar un gen importante en el genoma del otro virus, lo que dificulta su capacidad de reproducirse.

Los resultados son cruciales porque los virus bacteriófagos se emplean para tratar infecciones que no responden a los antibióticos. Los médicos utilizan combinaciones de distintos fagos para combatir estas infecciones. La nueva información puede ayudar a mejorar estos tratamientos. Comprender que algunos fagos tienen elementos genéticos egoístas puede ayudar a los científicos a entender por qué algunas mezclas de fagos no funcionan como deberían.

El profesor Joe Pogliano del Departamento de Ciencias Biológicas afirmó que los fagos estudiados pueden ser útiles para los pacientes con infecciones bacterianas asociadas a la fibrosis quística. Comprender la competencia entre estos fagos permitirá mejorar los tratamientos de fagoterapia.

El artículo fue redactado por Erica Birkholz, Chase Morgan, Thomas Laughlin, Rebecca Lau, Amy Prichard, Sahana Rangarajan, Gabrielle Meza, Jina Lee, Emily Armbruster, Sergey Suslov, Kit Pogliano, Justin Meyer, Elizabeth Villa, Kevin Corbett y Joe Pogliano. La investigación fue financiada por el Instituto Médico Howard Hughes, los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación Nacional para la Ciencia. Los profesores Kit y Joe Pogliano tienen un interés financiero en Linnaeus Bioscience Inc. y obtienen ingresos de esta empresa.