La bacteria del cólera puede robar hasta 150 genes de una vez

El ADN de la bacteria responsable del cólera, vibrio cholerae, puede robar de un solo ataque más de 150 000 pares de bases de ácido nucleico, o aproximadamente 150 genes de una vez (la bacteria del cólera porta unos 4 000 genes en total), según un estudio que pretendía profundizar en una investigación anterior y registrar la evolución bacteriana.

En un estudio de 2015 de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL), en Suiza, los investigadores, liderados por Melanie Blokesch, publicaron en Science , que esta bacteria realiza un lanzamiento cargado de resortes para, literalmente, apuñalar bacterias cercanas y robar su ADN. Identificaron, también, el nombre del mecanismo de lanzamiento, llamado tipo 6 del sistema de secreción o T6SS, también usado para otras competiciones entre bacterias.

Así, la bacteria del cólera usa su T6SS para competir con otras en su ambiente acuático y adquiere un nuevo material genético, que el patógeno absorbe e intercambia con algunas partes de su propio genoma. Esta forma de transferencia horizontal de genes lleva a una rápida evolución y a una emergencia del patógeno.

Estos estudios anteriores han intentado establecer solamente cuánto ADN competente puede absorber esta bacteria e integrar dentro de su genoma al alimentarlo de grandes cantidades de ADN purificado. Sin embargo, esto no refleja las verdaderas condiciones en las cuales las bacterias viven y operan, y tampoco tiene en cuenta las escasas partes de ADN libre que quedan en el ambiente.

El robo realizado, sin embargo, permite que la bacteria adquiera largos fragmentos de ADN recién lanzados. El comportamiento de esta bacteria se relaciona estrechamente con las superficies quitinosas (como las conchas, por ejemplo), en las cuales vive esta bacteria, normalmente en los océanos.

Estudio de dos cepas

Para registrar esto, los investigadores, liderados ahora por la estudiante Noémie Matthey, estudiaron dos cepas ‘no-clonadas’ de vibrio cholerae en cultivos de quitina. Esto les permitió determinar la frecuencia y el grado de intercambio de ADN entre las dos cepas en las condiciones más naturales posibles.

El estudio encontró que las cepas de esta bacteria que portan un sistema T6SS funcional e inducible ante la quitina son mucho más eficientes en la transmisión del ADN que las bacterias que no lo portan. La bacteria depredadora adquiría grandes regiones de genoma de su ‘presa’ hasta alcanzar las 150 000 bases mencionadas.

Así, los autores concluyen que el ambiente y el estilo de vida de la bacteria del cólera permite un intercambio de material genético con suficiente capacidad de codificación que puede acelerar significativamente la evolución de esta bacteria.

Este descubrimiento es muy relevante en el contexto de la evolución bacteriana, señala Blokesch, y añade que sugiere que las bacterias del ambiente podrían compartir un fondo genético común, que podrían prestar sus genomas altamente flexibles y los microbios susceptibles a la rápida adaptación.

El patógeno vibrio cholerae ha causado las siete mayores pandemias por cólera desde 1817 y, de acuerdo con los actuales datos de WHO, todavía mata a más de 100 000 personas cada año e infecta a otras cuatro millones, en su mayoría en países pobres o subdesarrollados.

octubre 19/2019 (Europa Press)