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El Blog del Centro Latinoamericano de Investigación y Formación en Biomedicina

Revelan la estructura de un tubo de ADN de bacteriófago

Algunos virus solo infectan bacterias; Ellos se denominan bacteriófagos o fagos para abreviar. A medida que las bacterias resistentes a los antibióticos se convierten en una mayor amenaza para la salud pública, los científicos y los médicos han estado buscando formas creativas de combatir estos patógenos resistentes a los medicamentos y ya se han utilizado bacteriófagos para hacerlo en algunos casos raros. Ahora los científicos quieren aprender más sobre los fagos, que es, lo que tendremos que hacer si los fagos alguna vez se van a usar ampliamente para combatir patógenos bacterianos tenaces.



Los fagos tienen una estructura que les permite inyectar su material genético en las células huésped. El ADN del fago tiene que moverse a través de un tubo en el fago a medida que se libera en la célula huésped. Los investigadores ahora han revelado la estructura tridimensional de esta parte crítica de los fagos, a nivel atómico. El trabajo ha sido publicado en Nature Communications.


"La estructura y flexibilidad del tubo de ADN unido a la cápside en forma de icosaedro recuerda algo a una columna vertebral", señaló el profesor Adam Lange de Leibniz-Forschungsinstitut für Molekulare Pharmakologie (FMP). "Parece estar perfectamente diseñado para transportar ADN".



En este trabajo, los investigadores tuvieron que combinar dos métodos para obtener sus resultados: microscopía crioelectrónica y espectroscopía de resonancia magnética nuclear de estado sólido (RMN), así como herramientas computacionales para manejar los datos. Con la RMN de estado sólido, los investigadores pueden observar estructuras flexibles y pequeños detalles. La microscopía crioelectrónica, por otro lado, proporciona una vista de la imagen más grande y la arquitectura general del objeto.


Representación artística de fagos de la familia Siphoviridae (amarillo y azul) que infectan una célula bacteriana (verde). El extracto (círculo) muestra la estructura atómica del tubo de ADN (amarillo), a través del cual los fagos inyectan su ADN en la bacteria. Visualización de créditos: Barth van Rossum, FMP


"La clave del éxito fue combinar los dos métodos, lo que representa un hito metodológico", comentó Lange.

El trabajo reveló seis proteínas del fago gp17.1 que están organizadas en una pila de anillos para formar un tubo hueco. Estos anillos están unidos entre sí de manera flexible, por lo que el tubo puede doblarse.

"Ahora podemos entender cómo el ADN cargado negativamente es repelido de la pared interior igualmente cargada negativamente del tubo flexible, pasando a través de él sin problemas", explicó el autor principal del estudio, Maximilian Zinke. "Las bacterias finalmente se destruyen a través de esta vía".


Enlace a video externo en idioma inglés.


El investigador Adam Lange tiene la esperanza de que este esfuerzo también haga avanzar el estudio de la biología estructural más allá de la investigación de fagos.


Autor: Carmen Leitch

Artículo original: https://www.labroots.com/trending/microbiology/19173/structure-bacteriophage-dna-tube-revealed Fuentes: AAAS/Eurekalert! Via Forschungsverbund Berlin, Nature Communications


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