Los fagos atacan a una bacteria. Crédito:Imperial College London
Los investigadores han descubierto cómo un virus usa un ataque de dos frentes contra una sola proteína para matar las bacterias.
El grupo internacional, dirigido por científicos del MRC Center for Molecular Bacteriology &Infection en Imperial College London, creen que su trabajo podría conducir en última instancia a nuevas formas de combatir las infecciones bacterianas.
El equipo hizo el descubrimiento mientras estudiaba un tipo de virus conocido como bacteriófago T7, que infecta a E. coli, la bacteria que puede causar intoxicación alimentaria.
El virus, que es cientos de veces más pequeño que una bacteria, se dirige selectivamente a E. coli, secuestrar las funciones biológicas de la bacteria para producir más copias de sí misma.
Previamente, un grupo dirigido por el profesor Ramesh Wigneshweraraj del Departamento de Medicina y el profesor Steve Matthews del Departamento de Ciencias de la Vida, descubrió que este virus ataca a su huésped bacteriano al interferir con la capacidad de E. coli para activar sus genes.
Demostraron que el virus produce una proteína llamada Gp2 que se dirige a una enzima crucial en la bacteria conocida como ARN polimerasa (RNAP).
Esta enzima es utilizada por bacterias para transcribir su código genético a cadenas de ARN, necesarios para producir proteínas.
RNAP ya es un objetivo para algunos antibióticos como las rifamicinas, utilizado para tratar la tuberculosis y la lepra, que matan las bacterias al unirse a la enzima y alterar su capacidad para producir ARN.
La estructura de la proteína Gp5.7. Crédito:Imperial College London
En el último estudio, publicado en la revista Investigación de ácidos nucleicos , el grupo internacional, que involucró a investigadores de los EE. UU., Rusia e Israel, ha demostrado que el virus también usa una segunda proteína para atacar RNAP, formando un ataque de dos frentes contra el mismo objetivo en E. coli.
Doblar
"Estos virus son asesinos bastante eficientes. No tienen recursos de sobra, por lo que normalmente desarrollarán una proteína para matar un proceso, ", explicó el profesor Wigneshweraraj." La novedad de nuestra nueva investigación es que hemos descubierto que un virus ha evolucionado de dos formas completamente diferentes para atacar el mismo objetivo bacteriano ".
El grupo cree que la primera proteína (Gp2) solo puede inhibir las formas libres de la enzima, no transcribiendo activamente el ADN, en la célula bacteriana durante las primeras etapas de la infección.
Sin embargo, más tarde en el ataque, más RNAP está disponible. El virus produce la segunda proteína (Gp5.7) para apuntar a las enzimas restantes y terminar el trabajo, resultando en un proceso finamente ajustado para matar la bacteria.
El profesor Wigneshweraraj dice que si bien el estudio es una investigación fundamental y está muy lejos de ser utilizado en la clínica, la industria farmacéutica podría utilizar la investigación para revisar los objetivos existentes en la célula bacteriana para la intervención.
"Nuestra opinión es que al estudiar estas proteínas podemos obtener una inspiración verdaderamente nueva para encontrar nuevas formas de combatir las infecciones bacterianas. Si podemos imitar los procesos que utilizan los virus, es posible que podamos crear nuevas formas de tratamiento, contra objetivos antibióticos comprobados en bacterias, "dijo el profesor Wigneshweraraj.
Los investigadores dicen que el siguiente paso es centrarse más en cómo Gp5.7 se une a RNAP y averiguar el mecanismo exacto por el cual los virus eliminan las bacterias.
