Nuevos hallazgos de investigadores de la Universidad de Exeter revelan cómo los sistemas inmunes bacterianos pueden ser dañinos para sus anfitriones y explican por qué no se encuentran en muchas bacterias.
CRISPR-Cas es un sistema inmune que protege a las bacterias contra la infección por virus llamados fagos.
El sistema funciona robando un pequeño fragmento de ADN viral y usándolo para atacar y destruir secciones coincidentes del genoma del virus durante una infección futura.
La orientación por CRISPR-Cas descompone el genoma del virus, lo que significa que no se pueden hacer nuevas copias del virus.
Anteriormente, los grupos Westra y van Houte del Instituto de Medio Ambiente y Sostenibilidad en el Campus Penryn de la Universidad de Cornwall demostraron que CRISPR-Cas puede proporcionar una excelente protección contra los fagos "líticos", es decir, los fagos que se multiplican dentro de la célula huésped y causanla célula bacteriana explota liberando más partículas virales 10.1016 / j.cub.2015.01.065, 10.1038 / nature17436.
Sin embargo, es común que los virus sigan un estilo de vida "lisogénico", lo que significa que pueden integrarse en el genoma del huésped y volverse inactivos hasta que un desencadenante a menudo asociado con el estrés del huésped o las señales de otros fagos los haga volver a ingresarLa vía lítica.
Los autores principales del estudio actual, Clare Rollie y Anne Chevallereau, ambos trabajando en el grupo Westra, explican que: "Nuestros nuevos resultados muestran que el sistema inmunitario no fue capaz de eliminar los fagos lisogénicos y, a menudo, provocó autoinmunidad perjudicial para el huéspeddurante la infección por fagos "
Este tipo de autoinmunidad fue causada por el sistema CRISPR-Cas dirigido al ADN viral que se había incorporado al propio genoma del huésped, lo que condujo a la muerte de la célula del huésped y la liberación del virus.
Descubrieron que las células bacterianas que habían perdido el sistema CRISPR-Cas de su genoma evitaron el daño causado por la orientación autoinmune, sobrevivieron y proliferaron.
"Aquí, la ausencia de este sistema inmune clave fue una ventaja", explican los autores.
También destacan que "las proteínas anti-CRISPR, que son pequeños inhibidores producidos por el fago para contrarrestar la respuesta inmune CRISPR-Cas del huésped y que anteriormente se pensaba que solo beneficiaban al fago que las produce, también proporcionan protección para el huésped".En este escenario, deshabilitar el sistema inmunitario del huésped bloquea la autoinmunidad y previene la muerte bacteriana ".
La autoinmunidad bacteriana se produce al combinar imperfectamente los "espaciadores", secuencias que guían el sistema CRISPR-Cas hacia el ADN viral.
Los autores demostraron que estas coincidencias imperfectas con fagos ocurren con frecuencia en la naturaleza y, por lo tanto, este efecto autoinmune probablemente sea una consecuencia común de poseer un sistema CRISPR-Cas.
Es importante destacar que esto puede ayudar a explicar por qué CRISPR-Cas solo está presente en aproximadamente el 40% de los genomas bacterianos y con frecuencia se obtiene y se pierde a partir de cepas estrechamente relacionadas.
La investigación se llevó a cabo en colaboración con teóricos de la Universidad de Montpellier Francia y bioinformáticos de la Universidad de Otago Nueva Zelanda.
Los investigadores de la Universidad de Exeter fueron financiados por el Consejo Europeo de Investigación, NERC Independent Research Fellowship y una beca Marie Sk? Odowska-Curie bajo el programa de investigación e innovación Horizon 2020 de la Unión Europea.
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Materiales proporcionado por Universidad de Exeter . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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