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Descubren una bacteria suicida capaz de intoxicarse a si misma con una toxina

 

La cianobacteria Synechocystis produce toxinas que conducen a menudo a su propia desaparición. Dos grupos científicos han determinado la lógica que rige este mecanismo.

Synechocystis

La cianobacteria Synechocystis produce varias toxinas. Sin embargo, la mayoría de las veces no se puede activar porque el organismo unicelular por lo general sólo los produce junto con una antitoxina que neutraliza su efecto venenoso.

Este es un viejo truco de la naturaleza: Los genes de la toxina y la antitoxina se encuentran juntos en un plásmido, es decir, un fragmento de ADN que existe independientemente del cromosoma bacteriano.

En contraste con la toxina, la antitoxina no es muy estable. Cuando una célula pierde el plásmido durante la división celular, estos genes se pierden. Puesto que la toxina es más estable que la antitoxina y es por tanto efectiva por un período más largo de tiempo, estas células finalmente mueren. Por lo tanto, los pares de antitoxina de toxina constituyen un mecanismo de selección natural que se ocupa de que sólo las células que retienen el plásmido, y por ende con el antídoto, puedan sobrevivir.

El plásmido pSYSA de la cianobacteria Synechocystis tiene no uno sino siete diferentes sistemas de este tipo (toxina-antídoto) y por lo tanto esta bien protegido. La razón de esto es porque, además de los genes para los siete pares toxina-antitoxina, el plásmido pSYSA posee la información genética para un sistema inmune bacteriano. Es decir, si el plásmido con este sistema se pierde en la división celular, varias toxinas pueden provocar la muerte de la bacteria.

Los resultados de estos trabajos han sido publicados en las revistas Journal of Biological Chemistry y PLoS ONE .

 

Referencias

  1. S. Kopfmann, W. R. Hess. Toxin-Antitoxin Systems on the Large Defense Plasmid pSYSA of Synechocystis sp. PCC 6803Journal of Biological Chemistry, 2013; 288 (10): 7399 DOI: 10.1074/jbc.M112.434100
  2. Ingeborg Scholz, Sita J. Lange, Stephanie Hein, Wolfgang R. Hess, Rolf Backofen. CRISPR-Cas Systems in the Cyanobacterium Synechocystis sp. PCC6803 Exhibit Distinct Processing Pathways Involving at Least Two Cas6 and a Cmr2 ProteinPLoS ONE, 2013; 8 (2): e56470 DOI: 10.1371/journal.pone.0056470

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Francisco P. Chávez Profesor Asistente, Laboratorio de Microbiología Molecular y Biotecnología Departamento de Biología Facultad de Ciencias Universidad de Chile

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Francisco P. Chávez Ph.D
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