ARRIBA: ISTOCK.COM, ILEXX<\/p>\n
En 1977, los cient\u00edficos demostraron que un virus llamado S-2L que infecta a las cianobacterias no tiene adenina en su genoma. En su lugar, S-2L utiliza un nucle\u00f3tido conocido como diaminopurina o 2-aminoadenina, abreviado como Z, que forma tres enlaces de hidr\u00f3geno en lugar de los dos que forma la adenina (A) cuando se combina con la timina (T). En tres art\u00edculos publicados hoy (29 de abril) en Science, <\/em>, los investigadores muestran que el uso de Z por parte de los fagos, esos virus que infectan bacterias, est\u00e1 m\u00e1s extendido de lo que se cre\u00eda anteriormente, y describen las v\u00edas por las que en el que se fabrica el nucle\u00f3tido alternativo y se incorpora a los genomas del fago.<\/p>\n Se sabe que existe este fago que no tiene adenina en su genoma. . . y ha sido un misterio sin resolver acerca de c\u00f3mo lo hace, dice Jef Boeke, bi\u00f3logo molecular de la Facultad de Medicina Grossman de la Universidad de Nueva York que no particip\u00f3 en el trabajo. Estos documentos lo explican con glorioso detalle molecular, le dice a The Scientist<\/em>. Adem\u00e1s, los autores han realizado un trabajo sorprendentemente completo al demostrar que no se trata de un caso at\u00edpico, sino de todo un grupo de bacteri\u00f3fagos que tienen este tipo de material gen\u00e9tico.<\/p>\n En 1998, Pierre Alexandre Kaminski de la El Instituto Pasteur y sus colegas secuenciaron el genoma del cian\u00f3fago S-2L con la esperanza de descifrar las v\u00edas que permiten al virus eludir el c\u00f3digo can\u00f3nico de nucle\u00f3tidos. Encontraron una secuencia relacionada con purA<\/em>, el gen que codifica la succinoadenilato sintasa, una de las enzimas en la ruta de s\u00edntesis de adenina, que parec\u00eda una buena pista, pero luego archivaron el proyecto debido a los desaf\u00edos de trabajar con el fago. y su hu\u00e9sped cianobacteriano.<\/p>\n Durante los a\u00f1os siguientes, los investigadores buscaron peri\u00f3dicamente en bases de datos y compararon secuencias publicadas con el gen purA-<\/em>like. A fines de 2015, encontraron una secuencia hom\u00f3loga en el fago Vibrio<\/em>, que infecta a Vibrio<\/em>, un g\u00e9nero de bacterias gramnegativas con las que es mucho m\u00e1s f\u00e1cil trabajar que las S- Hu\u00e9sped cianobacteriano 2L. La secuencia de los genes similares a purA<\/em> en los fagos S-2L y Vibrio<\/em> era m\u00e1s similar entre s\u00ed que con otros genes purA <\/em> conocidos. , lo que indica que el fago Vibrio <\/em> tambi\u00e9n podr\u00eda usar diaminopurina en su ADN.<\/p>\n Desde 1977, el cian\u00f3fago parec\u00eda una especie de problema aislado y no muy interesante , pero realmente hicieron evidente que esto est\u00e1 ah\u00ed afuera, y en m\u00e1s lugares de los que esperamos.<\/p>\n David Dunlap, Universidad de Emory<\/p><\/blockquote>\n El equipo analiz\u00f3 la composici\u00f3n del Vibrio <\/em>ADN del fago y descubri\u00f3 que contiene diaminopurina en lugar de adenina. Describen estos hallazgos en uno de los art\u00edculos publicados hoy, as\u00ed como la estructura y la funci\u00f3n in vitro de la enzima codificada por el gen similar a purA<\/em>, al que denominan PurZ. Muestran que PurZ tiene una funci\u00f3n similar en la v\u00eda biosint\u00e9tica de Z a PurA en la s\u00edntesis de adenina, y que los genomas del bacteri\u00f3fago tambi\u00e9n contienen otra enzima implicada en la fabricaci\u00f3n de Z, conocida como PurB.<\/p>\n Tambi\u00e9n identifican 19 Genes purZ<\/em> en diferentes tipos de bacteri\u00f3fagos que se agrupan filogen\u00e9ticamente con los genes purA<\/em> presentes en las arqueas.<\/p>\n Es sorprendente lo lejos que se remonta. . . en la filogenia, dice David Dunlap, biof\u00edsico de la Universidad de Emory que no particip\u00f3 en el trabajo. Estas cosas han ido evolucionando en paralelo durante mucho tiempo. Desde 1977, el cian\u00f3fago parec\u00eda una especie de problema \u00fanico y no muy interesante, pero realmente hicieron evidente que esto est\u00e1 ah\u00ed fuera, y en m\u00e1s lugares de los que esper\u00e1bamos.<\/p>\n En un segundo estudio, el mismo equipo identific\u00f3 genes de fagos que codifican ADN polimerasas que incorporan selectivamente diaminopurina en lugar de adenina. El fago S-2L original no parece albergar uno de estos genes, pero otros nueve genomas de fagos, incluido el fago Vibrio <\/em>, s\u00ed incluyen un gen de polimerasa, que los autores denominaron dpoZ<\/em>. En el fago Vibrio<\/em> y en los genomas de otros fagos, este gen de la ADN polimerasa se encontr\u00f3 en las proximidades del gen purZ <\/em>.<\/p>\n Un grupo independiente, dirigido por Huimin Zhao en la Universidad de Illinois, corrobora estos hallazgos en el tercer estudio publicado hoy, al tiempo que caracteriza a\u00fan m\u00e1s las enzimas responsables de sintetizar los genomas que contienen Z y Z e identifica docenas de genomas de fagos distribuidos en todo el mundo que contienen genes que codifican estas enzimas. El grupo de Zhaos tambi\u00e9n encontr\u00f3 una enzima conservada codificada en varios genomas de fagos que respalda la s\u00edntesis del genoma Z al agotar el trifosfato de adenosina y su precursor del grupo de nucle\u00f3tidos del hu\u00e9sped, evitando as\u00ed que los fagos incorporen A en sus genomas.<\/p>\n Adem\u00e1s de usar PurZ y PurB, estos fagos tambi\u00e9n secuestran enzimas del hu\u00e9sped para ayudar a sintetizar diaminopurina e incorporarla al genoma del fago. Finalmente, los investigadores demostraron que los genomas que contienen Z son resistentes a la degradaci\u00f3n por parte de las enzimas de restricci\u00f3n del hu\u00e9sped.<\/p>\n Si quieres ser un genoma que contenga diaminopurina, tendr\u00e1s que eliminar al competidor, explica Dunlap. El fago entra en un mundo de adenina y tiene que hacer cumplir su voluntad. <\/p>\n Zhao y sus colegas est\u00e1n investigando c\u00f3mo aprovechar esta muestra de voluntad del fago para aplicaciones como el tratamiento de infecciones bacterianas. Los investigadores ya han aprovechado los fagos para tratar algunas infecciones bacterianas, dice, pero incluir esta v\u00eda en esos fagos puede hacerlos a\u00fan m\u00e1s efectivos, ya que ser\u00edan resistentes a la degradaci\u00f3n por parte de sus objetivos bacterianos.<\/p>\n Hay muchos de preguntas que quedan sin respuesta, dice Kaminski. En un art\u00edculo que sali\u00f3 a principios de este mes en el que es coautor, los investigadores arrojaron luz sobre una de esas preguntas: el genoma S-2L se copia mediante la identificaci\u00f3n de la polimerasa relevante. Pero Kaminski explica que una de las preguntas m\u00e1s dif\u00edciles de responder ser\u00e1 cu\u00e1ndo evolucion\u00f3 este mecanismo. Se supone que es antiguo porque tiene ra\u00edces profundas en el \u00e1rbol filogen\u00e9tico y por la similitud de las estructuras [enzim\u00e1ticas], pero no est\u00e1 claro si los genomas Z o A llegaron primero.<\/p>\n D. Sleiman et al., Una tercera v\u00eda biosint\u00e9tica de purina codificada por genomas de ADN viral basados en aminoadenina, <\/strong>Ciencia<\/em><\/strong>, <\/em>doi:10.1126\/science.abe6494, 2021.<\/strong><\/p>\n V. Pezo et al., Polimerizaci\u00f3n de ADN no can\u00f3nica por sifovirus basados en aminoadenina, <\/strong>Science<\/em><\/strong>, <\/em>doi: 10.1126\/science.abe6542, 2021.<\/strong><\/p>\n Y. Zhou et al., Una v\u00eda generalizada para la sustituci\u00f3n de adenina por diaminopurina en genomas de fagos, <\/strong>Ciencia<\/em><\/strong>, <\/em>doi:10.1126\/science.abe4882, 2021.<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" ARRIBA: ISTOCK.COM, ILEXX En 1977, los cient\u00edficos demostraron que un virus llamado S-2L que infecta a las cianobacterias no tiene adenina en su genoma. 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