Identificada una nueva familia de proteínas encargadas de controlar la estabilidad del material genético bacteriano
Un equipo de investigadores ha identificado una nueva familia de proteínas que regula la respuesta a lesiones del DNA bacteriano, conocido como sistema SOS, en microorganismos del grupo Bacteroidetes. La investigación, publicada en la revista Nucleic Acids Research, ha sido coordinada por Jordi Barbé, del grupo de Microbiología Molecular de la UAB, e Ivan Erill, de la Universidad de Maryland Baltimore County (UMBC).
El sistema SOS es una respuesta universal dentro del mundo bacteriano inducida por la presencia de lesiones en el DNA, permitiendo así su reparación y, por ende, la supervivencia celular. A pesar de su mencionada universalidad, la secuenciación de los primeros genomas completos de Bacteroidetes a finales del siglo XX expuso la ausencia de genes reguladores del sistema SOS en estos microorganismos, sugiriendo que este grupo bacteriano carecía de una respuesta SOS convencional.
Sin embargo, mediante el análisis bioinformático de bases de datos de genomas bacterianos, así como experimentos in vitro realizados en el laboratorio, los científicos de este estudio han hallado una nueva familia de proteínas que se encarga de la regulación del sistema SOS en estos microorganismos. Esta nueva familia resultó estar alejada evolutivamente de los reguladores convencionales de la respuesta SOS presentes en el resto de los grupos bacterianos y, por otro lado, presentó naturaleza quimérica, mostrando uno de sus dominios una sorprendente similitud estructural con proteínas codificadas por bacteriófagos (o fagos).
Los resultados de este estudio plantean, según los investigadores, la necesidad de reflexionar sobre el origen de la respuesta SOS y su relación con los fagos. Los bacteriófagos son virus que infectan bacterias causando, en último término, muerte celular. Sin embargo, algunos de ellos pueden infectar células y mantenerse inactivos durante un tiempo, hasta que son activados y acaban matando a la célula bacteriana. La activación de estos bacteriófagos puede producirse como consecuencia de lesiones en el DNA bacteriano, generando una señal de alarma para el bacteriófago y desencadenando su ciclo virulento. Este “sistema de alarma” así como la identificación, en este estudio, de reguladores del sistema SOS bacteriano similares a los reguladores de los bacteriófagos, supone un punto de unión directo entre la respuesta SOS bacteriana y los bacteriófagos, sugiriendo irrevocablemente que el sistema SOS pueda tener origen en estos virus.
Artículo de de referencia:
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: 10.1093/nar/gkab773
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