Los genes mutantes pueden promover la transferencia de genes a través de reinos taxonómicos – ScienceDaily

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Los investigadores ahora tienen una mejor comprensión del mecanismo detrás de cómo algunas bacterias pueden transferir material genético a través de reinos taxonómicos, incluidos hongos y protistas. Su trabajo podría tener aplicaciones para cambiar la forma en que las bacterias realizan ciertas funciones o reaccionan a los cambios en su entorno.

Las bacterias no se reproducen sexualmente, pero eso no les impide intercambiar información genética a medida que evolucionan y se adaptan. Durante la transferencia matrimonial, una bacteria puede conectarse con otra para pasar el ADN y las proteínas juntos. Escherichia coli bacterias, comúnmente llamadas E. coli, puede transferir al menos uno de estos plásmidos que contienen genes a organismos a través de reinos taxonómicos, incluidos hongos y protistas. Ahora, los investigadores de la Universidad de Hiroshima tienen una mejor comprensión de este triplete genético, que tiene aplicaciones potenciales como herramienta para promover los rasgos deseados o suprimir los dañinos a través de hospedadores genéticos.

Publicaron sus resultados el 20 de mayo en Fronteras en microbiología.

Los plásmidos se transfieren de una bacteria, la donante, a otra, la receptora. Un tipo particular de plásmido, llamado IncP1, puede ser alojado por una variedad de bacterias y, aparentemente debido a sus grandes huéspedes, puede transferir ADN a receptores más allá de las bacterias. La hipótesis es que el plásmido contiene genes desarrollados a partir de diferentes huéspedes y donantes, lo que da como resultado esta capacidad única.

“Aunque los factores de conjugación codificados en plásmidos se han analizado extensamente, los del cromosoma del donante no”, dijo el autor del artículo Kazuki Moriguchi, profesor asociado, Programa de Biología Básica, Escuela de Graduados de Ciencias Integradas para la vida, Universidad de Hiroshima.

Se han realizado estudios sobre los diversos genes, según Moriguchi, pero no se ha examinado la función de los genes, por lo que no está claro cómo se relacionan con el mecanismo de conjugación.

En este estudio, los investigadores llevaron a cabo una investigación de todo el genoma de una gran colección de bacterias mutantes como donantes de levadura. Los mutantes fueron diseñados para “matar” genes específicos con el fin de estudiar cómo funciona todo el sistema sin que ese gen específico esté presente, lo que permite a los investigadores inferir información sobre la función del gen.

“Nos centramos en mutantes ‘up’ que tienen la capacidad de acelerar la transferencia conjugativa tanto a procariotas como a eucariotas, ya que podrían ser cepas donantes potentes aplicables a herramientas de introducción de genes”, dijo Moriguchi, señalando cómo la capacidad de IncP1 de transmitir material genético a través de reinos podría utilizarse para desarrollar herramientas precisas para introducir genes que puedan modificar la forma en que las bacterias realizan determinadas funciones o reaccionan a los cambios en sus entornos.

De los 3884 mutantes examinados, se identificaron tres que podían conjugarse a través de E. coli o de E. coli a la levadura sin acumular material genético, lo que indica que los genes trabajaron juntos. Los investigadores analizaron los genes, pero no pudieron dilucidar el objetivo o los objetivos exactos del mecanismo de conjugación que permite la transferencia entre reinos. Sin embargo, su análisis reveló cómo parecen funcionar los genes.

Dos de los genes trabajan para reprimir el objetivo desconocido en el E. coli donante. Al mismo tiempo, el tercer gen se inactiva, lo que permite que otro objetivo desconocido reanude su actividad.

“Los resultados sugieren que los factores diana desconocidos de estos tres genes forman un complejo para activar o reprimir la conjugación, directa o indirectamente en uno o más pasos idénticos del mecanismo de conjugación de IncP1, aunque el mecanismo exacto más allá de este fenómeno sigue siendo desconocido, “dijo Moriguchi.

Según Moriguchi, los datos recopilados en este estudio pueden ayudar a facilitar la reproducción de cepas donantes de diversas bacterias, cada una de las cuales tiene una alta afinidad por los organismos objetivo y una alta capacidad de conjugación.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de Hiroshima. Nota: el contenido se puede cambiar por estilo y longitud.

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