Porte moleculare în bacterii limitează răspândirea rezistenței la antibiotice
Un nou studiu arată că bacteriile pot bloca activ transferul genelor benefice către celulele vecine, utilizând proteine specializate pentru a distruge specific ADN-ul comun înainte ca acesta să se răspândească.
Această descoperire contestă viziunea tradițională conform căreia bacteriile schimbă liber materialul genetic și dezvăluie un sistem mai competitiv în care microbii controlează strict cine are acces la trăsături valoroase, o informație care ar putea ajuta oamenii de știință să înțeleagă mai bine și să limiteze potențial răspândirea rezistenței la antibiotice.
Studiul, condus de Prof. Sigal Ben-Yehuda și Prof. Ilan Rosenshine de la Hebrew University-Hadassah Medical Center și publicat în Nature Microbiology, evidențiază modul în care bacteriile schimbă materialul genetic prin intermediul unor punți intercelulare mici, cunoscute sub numele de nanotuburi, un mecanism pe care echipa l-a identificat anterior ca o modalitate de transfer genic orizontal.
Aceste nanotuburi permit bacteriilor să transfere plasmide, molecule mici de ADN care poartă adesea gene de rezistență la antibiotice, direct de la o celulă la alta. Spre deosebire de mecanismele clasice, precum transformarea sau conjugarea, acest schimb mediat prin nanotuburi permite o împărtășire a trăsăturilor genetice în mod bi-direcțional, permițând atât donatorului să livreze ADN, cât și receptorului să-l dobândească activ.
Studiul recent dezvăluie că acest proces nu este nesupravegheat. Cercetătorii au descoperit că o proteină denumită YokF acționează ca un „gardian molecular”, blocând în mod specific transferul plasmidelor prin nanotuburi. YokF funcționează ca o enzimă care degradează ADN-ul în timpul transferului, împiedicând astfel bacteriile vecine să dobândească trăsături potențial benefice.
Această mecanismă permite bacteriilor să păstreze genele valoroase pentru ele însele, oferindu-le un avantaj competitiv în comunitățile microbiene dense. Studiul arată că acest transfer de gene bazat pe nanotuburi, și inhibiția acestuia, joacă un rol semnificativ în răspândirea plasmidelor mici, multe dintre acestea purtând rezistență la antibiotice. Prin limitarea acestui transfer, YokF reduce rapiditatea cu care aceste trăsături pot circula în populațiile bacteriene.
Analizele ulterioare au relevat că proteinele asemănătoare cu YokF sunt răspândite în multe bacterii Gram-pozitive, sugerând că acesta nu este un fenomen izolat, ci o strategie comună utilizată pentru a reglementa fluxul genic.
Aceste descoperiri evidențiază un strat de control anterior neapreciat în evoluția bacteriană. Microbii nu doar că împărtășesc gene, ci gestionează activ distribuția acestora. Înțelegerea acestui proces ar putea deschide noi direcții în combaterea rezistenței la antibiotice prin țintirea mecanismelor care facilitează sau restricționează răspândirea genelor de rezistență.
