A estas alturas casi todo el mundo conoce a la archiconocida bacteria E.coli. Como muchos de vosotros sabréis esta bacteria se encuentra en nuestro cuerpo como comensal e incluso como simbionte contribuyendo a la digestión de ciertas biomoléculas.
Si miramos las filogenia vemos como parientes muy cercanos a E.coli como por ejemplo Shigiella o Salmonella también son enterobacterias pero en este caso son responsables de varias enfermedades de humanos y animales domésticos. A pesar de que E.coli es un pariente cercano de Salmonella a diferencia de esta se trata de un residente inofensivo para la flora intestinal, a pesar que los cromosomas entre ambas son del mismo tamaño y comparten alrededor de un 90% de los genes.
¿Pero todas las cepas de E.coli son inofensivas? Hay una cepa de E. coli que se conoce como O157:H7 o más conocida como E. coli de las hamburguesas que es muy virulenta, causando hemorragias intestinales y la muerte.
Cuando se analizó su genoma se pudo ver que éste era mayor que el genoma de E.coli que habitualmente habita en nuestros intestinos. Se pudo ver que este tamaño de más correspondía a genes conocidos como islas de patogeneidad, genes que hacen a la bacteria virulenta, como por ejemplo la capacidad de traducir la hemolisina, la toxina clostridial, una serin proteasa extracelular…etc..
Si vemos la distribución de estas islas de patogeneidad en las filogenias vemos que no guardan relación alguna con los mecanismos evolutivos que hoy en día conocemos y la única explicación que podemos dar es que han adquirido las islas de patogeneidad a través de la transferencia horizontal de genes desde especies lejanamente emparentadas (recordemos que la transferencia horizontal es una de las formas más rápidas de adquisición de nuevas funciones génicas por parte de los organismos). Esto se puede deducir porque si se comparan las islas de patogeneidad con el resto del genoma se puede ver que tienen composición G/C diferentes, que el tamaño i orientación de los genes en las islas es muy similar a genes por ejemplo que contiene el plásmido de invasión de Shigiella y que genes homólogos de los de virulencia se distribuyen en un amplio rango de las bacterias patógenas.
Este es un ejemplo de cómo, mediante transferencia horizontal, se pueden adquirir nuevas funciones. Es un mecanismo natural de lo que nosotros hacemos en el laboratorio cuando transformamos las bacterias para que realicen nuevas funciones.
En el siguiente video que os presento podéis ver una serie de animación en donde aparece la cepa O157. Esta serie la conocí gracias al blog Curiosidades de la Microbiología, en donde en una de sus entradas nos presentó a Moyashimon Theatre una serie japonesa que nos desvela las curiosidades del mundo microbiano. Entre todos los capítulos hay uno dedicado a E. coli y en él aparece la protagonista de nuestra entrada de hoy:
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