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La revista americana PNAS publica un artículo de
investigadores de la UPNA y del Instituto de Agrobiotecnología
En su estudio han analizado el transcriptoma de la bacteria S. aureus, una
de las más temidas en el ámbito hospitalario por ser multirresistente a los
antibióticos
Investigadores del Instituto de Agrobiotecnología —centro mixto de la
UPNA, CSIC y Gobierno de Navarra— han analizado el transcriptoma de la
bacteria Staphylococcus aureus, una de las más temidas en el ámbito
hospitalario porque existen cepas multirresistentes a los antibióticos que sólo
pueden ser combatidas por antibióticos intravenosos muy costosos. Los
resultados de su investigación, que añade una nueva dimensión al control
global de la expresión de los genes, han sido recogidos en un artículo
publicado por la prestigiosa revista PNAS, de la Academia Nacional de
Ciencias de los Estados Unidos.
El artículo “Genome-wide antisense transcription drives mRNA processing in
bacteria” expone los resultados obtenidos por el equipo de investigadores
encabezado por Iñigo Lasa Uzcudun y formado Alejandro Toledo-Arana,
Alexander Dobin, Maite Villanueva, Igor Ruiz de los Mozos, Marta VergaraIrigaray, Víctor Segura, Delphine Fagegaltier, José R. Penadés, Jaione Valle,
Cristina Solano y Thomas R. Gingeras.
La bacteria S. aureus (Staphylococcus aureus) reside de manera inocua en
la piel del ser humano y un tercio de la población adulta es portador nasal de
dicha bacteria. Sin embargo, si consigue atravesar la barrera epitelial y
alcanzar los tejidos, se convierte en un patógeno extremadamente versátil,
capaz de sobrevivir y producir infecciones en casi todos los tejidos y causar
enfermedades tan diversas como neumonía, endocarditis, osteomielitis,
bacteriemia y abscesos, además de infectar todo tipo de implantes médicos. Es
considerada una de las bacterias más temidas en el ámbito hospitalario, ya que
existen cepas multirresistentes a los antibióticos (conocidas como SARM), que
solamente pueden ser combatidas con antibióticos intravenosos muy costosos,
como la Vancomicina.
Según explica el investigador Alejandro Toledo, el desarrollo de las técnicas
de secuenciación masiva ha permitido conocer la secuencia de los genomas de
las bacterias. “A partir de esa información —indica— es posible deducir la parte
del genoma que se transcribe a ARN (ácido ribonucleico) para producir
proteínas, pero no podemos deducir qué parte de dicho genoma se utiliza para
producir moléculas de ARN que no codifican para proteínas pero sí pueden
tener importantes funciones reguladoras”. De este modo, para completar la
información contenida en el genoma de un organismo es necesario identificar
todas las moléculas de ARN (genes codificantes y no codificantes) que dicho
genoma produce. Esto es lo que se conoce en el ámbito científico como
transcriptoma.
Un nuevo mecanismo de regulación
Los investigadores han estudiado el transcriptoma de S.aureus mediante
secuenciación masiva de ARN, empleando una metodología novedosa frente a
Universidad Pública de Navarra. Servicio de Comunicación. Teléfono: 948 16 9007.
[email protected] . Web: http://www.unavarra.es
Correo electrónico:
otros estudios previos: dividir el conjunto de RNA producido por esta bacteria
en dos fracciones, una de ARN largos (mayores de 50 nucleótidos) y otra de
ARN pequeños (menores de 50), lo que permitía a los investigadores aumentar
la resolución del análisis. “Los resultados han mostrado que S aureus expresa
una enorme cantidad de ARNs no codificantes que solapan con los ARNs
mensajeros, es decir, aquellos que codifican para proteínas”, indica Toledo.
Esos ARNs solapantes se parecerían a una cremallera cerrada en la que los
dientes han quedado entrelazados y unidos.
La segunda sorpresa que han encontrado los investigadores es la
existencia de una proteína, denominada RNase III, que actúa como una tijera
para cortar las cremalleras que se encuentran cerradas. En concreto, si la
cremallera está abierta, sus dientes están protegidos de las tijeras, pero si la
cremallera está cerrada, son digeridos por la tijera en fragmentos pequeños de
20 nucleótidos.
El proceso identificado en este estudio puede tener varias funciones en la
célula: por un lado, puede servir para establecer el nivel basal que debe
alcanzar un ARN para poder producir proteína. También puede servir para
coordinar la expresión de genes vecinos en el genoma y cuyas moléculas de
ARN se ha visto que es en muchos casos solapantes.
Este proceso no es exclusivo de la bacteria S. aureus y se produce de
forma similar en otras bacterias, “lo que demuestra que nos encontramos frente
a un nuevo mecanismo de regulación conservado en las bacterias”.
Los investigadores concluyen que el estudio añade una nueva dimensión al
control global de la expresión de los genes, basado en la presencia masiva de
ARNs antisentidos que promueven el procesamiento de los mRNAs por la
actividad de la RNase III, la única endorribonucleasa de cadena doble. “No
sería descabellado pensar que las moléculas de ARN pequeñas generadas por
la digestión de los ARN solapantes fuese los precursores evolutivos de los
microARNs de las células eucariotas”.
Pamplona-Iruña, 20 de diciembre de 2011
Nota: Si desea una fotografía para completar la información, puede
descargarla en el sitio web de la Universidad Pública de Navarra
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Pie de foto: El equipo de investigadores que ha realizado el estudio.
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