Un estudio liderado por científicos de la Estación Experimental del
Zaidín (CSIC) ha identificado un superfamilia de proteínas que incluye más
de 6.300 receptores muy extendidos entre las bacterias. El avance podría
abrir nuevas estrategias para combatir a las patógenas
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| Janice Haney Carr, Pixnio |
La búsqueda de nuevas herramientas para combatir bacterias patógenas es una
prioridad a nivel mundial. Las bacterias necesitan adaptarse a diferentes
entornos para poder sobrevivir y, por ello, emplean receptores bacterianos
con el fin de ajustar su fisiología y garantizar su supervivencia en
entornos cambiantes.
Un equipo de la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC), en colaboración con el Laboratorio de Estudios Cristalográficos del
Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra (IACT-CSIC) y la Ohio State
University (EE UU), ha identificado una gran familia de
receptores bacterianos con características comunes.
Concretamente, han comprobado que tienen la capacidad de unirse a
las purinas, un tipo de moléculas orgánicas, mediante un patrón
específico conservado en las proteínas bacterianas. Estas purinas incluyen
productos de la degradación de ácidos nucleicos y compuestos vegetales como
la cafeína y la teofilina.
Este significativo avance, publicado en la revista
Nature Communications, podría abrir nuevas vías para el desarrollo de métodos para combatir las
infecciones bacterianas, al interferir en estos receptores.
Una de las estrategias que se utilizan para combatir bacterias patógenas
consiste en bloquear las señales que disparan la virulencia, es
decir, evitar que las bacterias activen los mecanismos que les permiten
infectar y dañar al huésped.
Este proceso se basa en intervenir en el funcionamiento de los receptores
de estas bacterias. Sin embargo, la falta de conocimiento sobre las
señales que activan los receptores bacterianos dificulta el desarrollo de
métodos efectivos para bloquearlos, y, por tanto, impedir la
virulencia.
LA IMPORTANCIA DE LOS LIGANDOS
Mediante una combinación de técnicas de biología estructural,
bioinformática, bioquímica de proteínas y microbiología, los autores de este
estudio muestran que la superfamilia identificada incluye más de
6.300 receptores que se encuentran muy extendidos en numerosas
especies bacterianas, incluyendo aquellas que son patógenos de humanos y
plantas.
Asimismo, estos cuentan con roles cruciales en la regulación de la
actividad genética, el metabolismo celular, la señalización interna y la
capacidad de movimiento de las bacterias.
Los investigadores utilizaron la bacteria Vibrio cholerae, agente
causante del cólera, como modelo en su estudio, demostrando que la unión
de estos receptores a compuestos como la teofilina, una purina
abundante en el té, aumenta los niveles de un segundo mensajero que
controla la virulencia.
Nuestro enfoque novedoso permitirá predecir señales en otras familias de dominios y tendrá un gran impacto en microbiologíaTino Krell (EEZ-CSIC)
Este trabajo abre así una nueva vía de estudio para combatir patógenos,
interfiriendo con su capacidad de detectar señales externas. Del mismo
modo, se consigue validar un innovador método para identificar y
clasificar grandes grupos de proteínas bacterianas que se unen a
compuestos denominados ligandos.
Además, se demuestra que los derivados de las purinas son importantes
señales químicas externas que influyen en las funciones bacterianas,
abriendo nuevas posibilidades de tratamiento de este tipo de
infecciones.
“El enfoque que hemos utilizado en el estudio es novedoso y permitirá en
el futuro predecir las señales identificadas por otras familias de
dominios, lo que tendrá un impacto importante en el campo de la
microbiología”, indica Tino Krell, investigador de la
EEZ-CSIC.
Referencia:
Elizabet Monteagudo-Cascales, et al. "Ubiquitous purine sensor modulates
diverse signal transduction pathways in bacteria".
Nature Communications, 2024
Artículo publicado originalmente en
SINC
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