EUROPA
PRESS
19 noviembre
2020
Un
virus revela cómo manipular el microbioma intestinal
para controlar su composición
Los científicos han descubierto cómo un
virus común del intestino humano infecta y se apodera de las células
bacterianas, un hallazgo que podría usarse para controlar la composición del microbioma intestinal, tan importante para la salud humana,
según publican en la revista 'Nature'. La
investigación podría ayudar en los esfuerzos para diseñar bacterias
beneficiosas que producen medicamentos y combustibles y limpian contaminantes.
"Los crAssfagos son los virus
más abundantes que infectan a las bacterias en el intestino humano. Como tales,
probablemente controlen nuestra comunidad intestinal de microbios (el microbioma)", explica el coautor Konstantin Severinov, investigador principal del Instituto Waksman de Microbiología y profesor de biología molecular y
bioquímica en la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad Rutgers-New Brunswick, en Estados Unidos.
"Comprender cómo estos pequeños virus infectan a las
bacterias puede permitir a los científicos controlar y manipular la composición
del microbioma, ya sea aumentando la proporción de
bacterias beneficiosas en nuestros intestinos o disminuyendo la cantidad de
bacterias dañinas, promoviendo así la salud y combatiendo enfermedades",
asegura.
Los científicos descubrieron que los crAssfagos
usan su propia enzima (una ARN polimerasa) para hacer copias de ARN de sus
genes. El ARN tiene la información genética para producir proteínas. Todas las
células, desde las bacterianas hasta las humanas, utilizan estas enzimas para
hacer copias de ARN de sus genes. Y estas enzimas son muy similares en toda la
materia viva, lo que implica que son antiguas y están relacionadas por un
ancestro común, señala Severinov.
Cuando el equipo reveló la estructura atómica de una enzima crAssphage, se sorprendieron al saber que es distinta de
otras polimerasas de ARN, pero que se parece mucho a una enzima en humanos y
otros organismos superiores que está involucrada en la interferencia del ARN.
Tal interferencia silencia la función de algunos genes y puede conducir a
ciertas enfermedades.
"Este es un resultado sorprendente. Sugiere que las
enzimas de interferencia del ARN, un proceso que se pensaba que ocurría solo en
células de organismos superiores, fueron 'tomadas' de un virus bacteriano
ancestral temprano en la evolución, recuerda Severinov.
El resultado permite vislumbrar cómo evolucionaron las células de organismos
superiores al mezclar y combinar componentes de células más simples e incluso
de sus virus".
"Además de los conocimientos evolutivos profundos, las
enzimas de fagos (virales) como la ARN polimerasa de crAssfagos
pueden usarse en biología sintética para generar circuitos genéticos que no
existen en la naturaleza", prosigue.
La biología sintética implica rediseñar organismos para que
puedan, por ejemplo, producir un medicamento, nutriente o combustible, detectar
algo en el medio ambiente o limpiar contaminantes, según el Instituto Nacional
de Investigación del Genoma Humano.
"Ahora estamos tratando de hacer coincidir los miles de
virus crAssfagos diferentes de nuestro intestino con
los huéspedes bacterianos que infectan, explica Severinov.
Al usar sólo el virus bacteriano 'correcto', podremos deshacernos de las
bacterias que infecta, lo que nos permitirá alterar la composición del microbioma intestinal de forma específica".