En un descubrimiento reciente, científicos han revelado un asombroso mecanismo de defensa utilizado por las bacterias para combatir los virus que las infectan, conocidos como fagos.
Según dos estudios publicados en la revista Science, algunas bacterias son capaces de crear un gen completamente nuevo en respuesta a un ataque viral. Este gen, denominado neo por los investigadores, produce una proteína que bloquea la invasión viral, ofreciendo una defensa crucial en momentos de emergencia.
El proceso es particularmente intrigante porque desafía la noción tradicional de que la información genética fluye únicamente del ADN al ARN y, posteriormente, a las proteínas. En lugar de seguir este camino lineal, las bacterias utilizan enzimas llamadas transcriptasas inversas para revertir el proceso y generar ADN a partir de moléculas de ARN. Estas enzimas, descubiertas inicialmente en virus que causan tumores y en el VIH, ahora se ha demostrado que desempeñan un papel clave en la defensa bacteriana contra los fagos.
El mecanismo fue identificado en un sistema de defensa bacteriano descubierto en 2020 por el biólogo molecular Feng Zhang del Instituto Tecnológico de Massachusetts y su equipo. Este sistema incluía una secuencia de ARN misteriosa y un gen para la transcriptasa inversa, pero la forma en que este conjunto de elementos ofrecía protección contra los fagos era un enigma.
Para resolver este rompecabezas, dos grupos de investigación, liderados por Stephen Tang y Samuel Sternberg de la Universidad de Columbia, y por Max Wilkinson y Feng Zhang, decidieron estudiar este sistema en la bacteria Escherichia coli en el laboratorio. Sus experimentos demostraron que, cuando las bacterias eran atacadas por fagos, utilizaban la transcriptasa inversa para crear el gen neo a partir del segmento corto de ARN previamente desconcertante.
Lo que sorprendió a los científicos fue la estructura inusual de este ADN recién creado, que contenía múltiples copias de la misma secuencia, a veces más de 100, todas unidas en una larga cadena. Esta repetición parece estar relacionada con la necesidad de las bacterias de ensamblar un promotor funcional, una región clave para la producción de proteínas, a partir de piezas separadas en el ADN.
Este descubrimiento no solo ofrece una nueva perspectiva sobre cómo las bacterias defienden su existencia, sino que también desafía la comprensión tradicional de la biología molecular.
Como señala la microbióloga Aude Bernheim del Instituto Pasteur, quien no estuvo involucrada en la investigación, «estos estudios ofrecen evidencias muy convincentes» y abren la posibilidad de que mecanismos similares estén presentes en otros organismos, incluso en los humanos.
Los hallazgos destacan la complejidad y la adaptabilidad de las bacterias, que han desarrollado estrategias sorprendentes para sobrevivir en un mundo lleno de amenazas virales. Este «mecanismo molecular loco», como lo han descrito algunos científicos, es un testimonio más de la asombrosa capacidad de la vida para encontrar soluciones innovadoras en situaciones críticas.
