Un sistema inmunológico bacteriano que detecta el daño del genoma

Un nuevo artículo revela un nuevo mecanismo de detección de amenazas

Las defensas inmunitarias reconocen una variedad de señales y patrones para detectar patógenos y otras amenazas. Nuevo artículo en la revista Celular, el laboratorio de Doudna y colaboradores de la UC San Diego revelan un nuevo mecanismo inmunológico en el sistema inmunológico bacteriano Hachiman: detección genoma, integridad.

Bacteria Han desarrollado numerosas formas de defenderse de los bacteriófagos, los virus que los infectan, incluido el famoso sistema CRISPR-Cas9. El sistema Hachiman se identificó hace años, pero hasta ahora, su mecanismo inmunológico era un misterio. Los investigadores estaban particularmente interesados ​​en Hachiman porque, como edición del sistemas, se sabía que tenían una proteína que se desenrolla letra singular y/o moléculas de ARN.

Lo que los investigadores descubrieron a través de una combinación de trabajo in vitro, in vivo y de microscopio sorprendente es que Hachiman reconoce el daño del ADN a través de rupturas en la estructura de la doble hélice del ADN. Cuando se reconoce esta señal de una infección, el sistema Hachiman limpia la célula bacteriana huésped de all ADN: el de la propia bacteria y el del bacteriófago infectante, dejando atrás una “célula fantasma” inerte. El sacrificio impide que la célula bacteriana infectada propague la infección viral a las células cercanas.

“Cuando se tienen sistemas inmunitarios, se pueden reconocer patrones contra patógenos extraños”, afirma el coautor principal Ben Adler, investigador postdoctoral en el laboratorio de Doudna. “Si se pueden identificar los patrones que reconocen los sistemas inmunitarios, se pueden idear nuevas formas de programarlos y descubrir nuevos temas centrales en biología”.

En otras palabras, al aprender lo que saben los sistemas inmunes, podemos aprender más sobre la biología básica de diferentes organismos.

“Recientemente, debido a la explosión de la cantidad de datos genómicos, hemos descubierto que las bacterias en realidad codifican muchos, muchos sistemas inmunológicos adicionales”, dice el coautor Owen Tuck, estudiante de posgrado del laboratorio de Doudna. “Y una de las partes más sorprendentes de esto es que algunos de ellos son en realidad similares a los mecanismos inmunológicos que existen en los eucariotas, incluidos los humanos. Existe la oportunidad de aprender sobre cosas interesantes que suceden en los microbios y también de ampliar ese conocimiento para aprender cosas sobre nosotros mismos”.

Los sistemas inmunológicos también son una rica fuente de herramientas para la investigación en biología molecular y la medicina. Las enzimas de restricción, los anticuerpos y las herramientas genómicas basadas en CRISPR son algunas de las herramientas más interesantes e impactantes que se han extraído de los sistemas inmunológicos naturales. ¿Será Hachiman el próximo? Solo el tiempo lo dirá.

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By Hope Henderson

Hope Henderson tiene un Bachillerato en Biología de la Universidad de Brown y un Doctorado en Biología Celular y Molecular de la Universidad de California, Berkeley. Se incorporó al IGI en 2019 para trabajar en comunicación científica. Además de ser la escritora principal del IGI, planifica la estrategia de contenido y administra las redes sociales, la ilustración y la traducción del IGI.