Investigadores descubrieron que las bacterias pueden bloquear activamente la transferencia de genes beneficiosos a células vecinas, utilizando proteínas especializadas para destruir específicamente el ADN compartido antes de que se propague. Esto podría ayudar a los científicos a comprender mejor y potencialmente limitar la propagación de la resistencia a los antibióticos.
Un nuevo estudio revela que las bacterias pueden limitar activamente la propagación de genes de resistencia a antibióticos, utilizando un mecanismo recién caracterizado que bloquea la transferencia de ADN entre células. La investigación, dirigida por la profesora Sigal Ben-Yehuda y el profesor Ilan Rosenshine del Centro Médico de la Universidad Hebrea Hadassah, se centra en cómo las bacterias intercambian material genético a través de diminutos puentes intercelulares conocidos como nanotubos, una vía que el equipo identificó previamente como un modo de transferencia horizontal de genes.
Estos nanotubos permiten a las bacterias pasar plásmidos, pequeñas moléculas de ADN que a menudo transportan genes de resistencia a los antibióticos, directamente de una célula a otra. A diferencia de mecanismos clásicos como la transformación o la conjugación, este intercambio mediado por nanotubos permite un intercambio cercano y dependiente del contacto de rasgos genéticos de manera bidireccional, permitiendo tanto al donante entregar ADN como al receptor adquirirlo activamente.
El nuevo estudio muestra que este proceso no es sin restricciones. Los investigadores descubrieron que una proteína llamada YokF actúa como un “guardián” molecular, bloqueando específicamente la transferencia de plásmidos a través de nanotubos. YokF funciona como una enzima que degrada el ADN durante la transferencia, impidiendo efectivamente que las bacterias vecinas adquieran rasgos potencialmente beneficiosos.
Este mecanismo permite a las bacterias conservar genes valiosos para sí mismas, dándoles una ventaja competitiva en comunidades microbianas densas. Es importante destacar que el estudio demuestra que esta transferencia génica basada en nanotubos, y su inhibición, desempeña un papel significativo en la propagación de pequeños plásmidos, muchos de los cuales contienen resistencia a los antibióticos. Al limitar esta transferencia, YokF reduce la rapidez con la que estos rasgos pueden desplazarse a través de las poblaciones bacterianas.
Análisis posteriores revelaron que las proteínas similares a YokF están muy extendidas entre muchas bacterias Gram-positivas, lo que sugiere que no se trata de un fenómeno aislado, sino de una estrategia común utilizada para regular el flujo génico.
Los hallazgos ponen de manifiesto una capa de control previamente infravalorada en la evolución bacteriana. Los microbios no solo comparten genes, están gestionando activamente su distribución. Comprender este proceso podría abrir nuevas vías para abordar la resistencia a los antibióticos al atacar los mecanismos que permiten o restringen la propagación de genes de resistencia.
El artículo de investigación titulado “A family of endonucleases blocks nanotube-mediated plasmid exchange”, ya está disponible en Nature Microbiology.
