Los científicos han descubierto cómo un virus común en el intestino humano infecta y se apodera de las células bacterianas, un hallazgo que podría usarse para controlar la composición del microbioma intestinal, que es importante para la salud humana.
La investigación coautora de Rutgers, que podría ayudar en los esfuerzos para diseñar bacterias beneficiosas que produzcan medicamentos y combustibles y limpien contaminantes, se publica en la revista Naturaleza .
"CrAssphages son los virus más abundantes que infectan bacterias en el intestino humano. Como tales, probablemente controlan nuestra comunidad intestinal de microbios el microbioma", dijo el coautor Konstantin Severinov, investigador principal del Instituto Waksman de Microbiología yprofesor de biología molecular y bioquímica en la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad de Rutgers en New Brunswick. "Comprender cómo estos pequeños virus infectan a las bacterias puede permitir a los científicos controlar y manipular la composición del microbioma, ya sea aumentando la proporción de bacterias beneficiosasen nuestros intestinos o disminuyendo la cantidad de bacterias dañinas, lo que promueve la salud y combate las enfermedades ".
Los científicos descubrieron que los crAssphages usan su propia enzima una ARN polimerasa para hacer copias de ARN de sus genes. El ARN tiene la información genética para producir proteínas. Todas las células, desde las bacterianas hasta las humanas, usan tales enzimas para hacer copias de ARN de sus genes.genes. Y estas enzimas son muy similares en toda la materia viva, lo que implica que son antiguas y están relacionadas por un ancestro común, dijo Severinov.
Cuando el equipo reveló la estructura atómica de una enzima crAssphage, se sorprendieron al saber que es distinta de otras polimerasas de ARN, pero que se parece mucho a una enzima en humanos y otros organismos superiores que están involucrados en la interferencia del ARN. Dicha interferencia silencia la funciónde algunos genes y puede conducir a ciertas enfermedades.
"Este es un resultado sorprendente. Sugiere que las enzimas de interferencia del ARN, un proceso que se pensaba que ocurría solo en células de organismos superiores, fueron 'tomadas' de un virus bacteriano ancestral temprano en la evolución", dijo Severinov.El resultado proporciona una idea de cómo evolucionaron las células de organismos superiores al mezclar y combinar componentes de células más simples e incluso de sus virus ".
"Además de los conocimientos evolutivos profundos, las enzimas de fagos virales como la polimerasa de ARN crAssphage pueden usarse en biología sintética para generar circuitos genéticos que no existen en la naturaleza", dijo.
La biología sintética implica rediseñar organismos para que puedan, por ejemplo, producir un medicamento, nutriente o combustible, detectar algo en el medio ambiente o limpiar contaminantes, según el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano.
"Ahora estamos tratando de hacer coincidir los miles de virus crAssphage diferentes en nuestro intestino con los huéspedes bacterianos que infectan", dijo Severinov. "Al usar solo el virus bacteriano 'correcto', podremos deshacernos de las bacterias que infectan.infecta, lo que nos permitirá alterar la composición del microbioma intestinal de forma específica ".
Leonid Minakhin del Instituto Waksman de Microbiología contribuyó al estudio junto con científicos de muchas otras instituciones.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rutgers . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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