Categories
Actualitat Investigar

Identificada una nova família de proteïnes encarregades de controlar l’estabilitat del material genètic bacterià

Un equip d’investigadors ha identificat una nova família de proteïnes que regula la resposta a lesions del DNA bacterià, conegut com a sistema SOS, en microorganismes del grup Bacteroidetes. La recerca, publicada en la revista Nucleic Acids Research, ha estat coordinada per Jordi Barbé, del grup de Microbiologia Molecular de la UAB, i Ivan Erill, de la Universitat de Maryland Baltimore County (UMBC).

El sistema SOS és una resposta universal dins del món bacterià induïda per la presència de lesions en el DNA, permetent així la seva reparació i, per tant, la supervivència cel·lular. Malgrat la seva esmentada universalitat, la seqüenciació dels primers genomes complets de Bacteroidetes a la fi del segle XX va exposar l’absència de gens reguladors del sistema SOS en aquests microorganismes, suggerint que aquest grup bacterià mancava d’una resposta SOS convencional.

No obstant això, mitjançant l’anàlisi bioinformàtica de bases de dades de genomes bacterians, així com experiments in vitro realitzats en el laboratori, els científics d’aquest estudi han trobat una nova família de proteïnes que s’encarrega de la regulació del sistema SOS en aquests microorganismes. Aquesta nova família va resultar estar allunyada evolutivament dels reguladors convencionals de la resposta SOS presents en la resta dels grups bacterians i, d’altra banda, va presentar naturalesa quimèrica, mostrant un dels seus dominis una sorprenent similitud estructural amb proteïnes codificades per bacteriòfags (o fagos).

Els resultats d’aquest estudi plantegen, segons els investigadors, la necessitat de reflexionar sobre l’origen de la resposta SOS i la seva relació amb els fagos. Els bacteriòfags són virus que infecten bacteris causant, en últim terme, mort cel·lular. No obstant això, alguns d’ells poden infectar cèl·lules i mantenir-se inactius durant un temps, fins que són activats i acaben matant la cèl·lula bacteriana. L’activació d’aquests bacteriòfags pot produir-se a conseqüència de lesions en el DNA bacterià, generant un senyal d’alarma per al bacteriòfag i desencadenant el seu cicle virulent. Aquest “sistema d’alarma” així com la identificació, en aquest estudi, de reguladors del sistema SOS bacterià similars als reguladors dels bacteriòfags, suposa un punt d’unió directe entre la resposta SOS bacteriana i els bacteriòfags, suggerint irrevocablement que el sistema SOS pugui tenir origen en aquests virus.

Article de referència:

Sánchez-Osuna M, Cortés P, Lee M, Smith AT, Barbé J, Erill I. Non-canonical LexA proteins regulate the SOS response in the Bacteroidetes. Nucleic Acids Res. 2021 Oct 6:gkab773. doi: 10.1093nar/gkab773