Investigadores españoles han dado un paso más en el estudio del material genético libre que se encuentra en el ambiente donde habitan microorganismos. Este descubrimiento supone un avance en el conocimiento de los mecanismos de intercambio de genes entre organismos similares
Un estudio realizado por investigadores del Centro de Astrobiología (CAB/CSIC-INTA) arroja luz sobre la función del ADN extracelular en la evolución mediante transferencia génica horizontal, es decir, entre microorganismos similares, en la bacteria Bacillus subtilis.
Los resultados, publicados en la revista PLoS One, demuestran que una población de B. subtilis, usada comúnmente como modelo en los laboratorios, es capaz de coordinar la liberación de ADN al medio y su captación por otros individuos de la población, lo cual para los autores es fundamental desde un punto de vista evolutivo.
El ADN extracelular (eDNA, por sus siglas en inglés) es material genético libre que se encuentra en el ambiente donde habitan microorganismos, debido a la muerte celular de los mismos o bien mediante una liberación específica que pueden realizar determinados microorganismos.
Entre sus posibles funciones se encuentran su uso como nutriente, la capacidad para ayudar en la cohesión de las células dentro de las comunidades microbianas y también pueden contribuir en la transferencia de material genético entre la misma o diferentes especies.
Un fenómeno de suma importancia
Los investigadores utilizaron la estirpe natural de B. subtilis 3610 y observaron que es capaz de liberar al medio numerosas copias de su genoma de una forma específica y no relacionada con la ruptura de la célula. Este hecho les llevó a pensar que este fenómeno tiene una función importante para la bacteria.
Así, demostraron que la secreción de ADN al medio está claramente relacionada con otro fenómeno denominado “competencia”, que es la capacidad de captar e integrar en el propio cromosoma de la bacteria un material genético externo. Así, en este caso concreto, la función del ADN extracelular está relacionada con el intercambio genético horizontal entre bacterias.
El intercambio genético horizontal es una forma de evolución microbiana en la que hay herencia horizontal, es decir, no de padres a hijos, sino entre individuos de la misma generación. Además, permite el intercambio de grandes fragmentos de información genética. Sería el mecanismo por el que las bacterias patógenas de hospitales son capaces de dispersar propiedades como la resistencia a determinados antibióticos.
Por tanto, es un fenómeno de gran importancia práctica, además de ecológica, y es esencial su estudio a nivel de investigación básica ya que puede ayudar a responder preguntas sobre la evolución y diversificación de la vida en sus etapas más tempranas.
Referencia bibliográfica:
Olga Zafra, María Lamprecht-Grandío, Carolina González de Figueras, José Eduardo González-Pastor. “Extracellular DNA Release by Undomesticated Bacillus subtilis Is Regulated by Early Competence”. PLoS ONE 7(11): e48716. doi:10.1371/journal.pone.0048716
Fuente: Sinc. Aportado por Eduardo J. Carletti
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