Nuevos descubrimientos trazan un mapa de los sistemas de defensa de CRISPR-Cas en bacterias
Con la ayuda de microscopios y fuentes de sincrotrón muy avanzados, los investigadores de la Universidad de Copenhague han adquirido una visión fundamental de cómo las bacterias funcionan como mecanismos de defensa contra los ataques de otras bacterias y virus.
Modelo del complejo proteico CSX1.
Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research
El estudio, que acaba de publicarse en la revista Nature Communications, también describe cómo se pueden activar los sistemas de defensa en el momento oportuno. Este descubrimiento puede convertirse en una piedra angular importante en la lucha contra las enfermedades en el futuro.
Los investigadores han demostrado cómo una célula atacada por un virus activa una molécula llamada COA (Oligoadenilato Cíclico), que a su vez activa un llamado complejo de proteínas llamado CSX1 para erradicar al atacante.
Expresado en términos populares, el CSX1 comienza a cortar al intruso. Podemos ver cómo el CSX1 se activa, gira y comienza a defender la célula, una vez que se activa el COA", explica el profesor Guillermo Montoya del Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research de la Facultad de Ciencias Médicas y de la Salud.
Puede ayudar a combatir enfermedades
Los investigadores de la Universidad de Copenhague también han logrado activar el proceso con éxito por sí mismos. Enviaron una molécula de COA después del complejo proteico, por así decirlo, y así iniciaron el mecanismo de defensa.
En resumen, hemos encontrado un interruptor que enciende el sistema de defensa de la célula cuando queremos, y así podemos difundir posibles ataques", explica Guillermo Montoya.
Es la primera vez que los investigadores han logrado mapear y activar un sistema inmunológico bacteriano.
Hace unos años, la ciencia ni siquiera sabía que las bacterias tenían algún tipo de sistema inmunológico de defensa. Con este descubrimiento, hemos avanzado mucho más en cuanto a la comprensión de estos mecanismos", dice Guillermo Montoya.
Además, el descubrimiento es interesante porque el sistema de defensa de las bacterias se parece en muchos aspectos al sistema inmunológico innato del ser humano.
Por lo tanto, también es un paso en el camino para entender mejor el sistema inmunológico humano, así como para saber cómo luchar contra las bacterias y defenderse contra los virus y, a largo plazo, incluso contra la resistencia múltiple", dice Guillermo Montoya.
Moléculas mínimas y una lupa enorme
El descubrimiento de un sistema de defensa bacteriana fue posible gracias a la utilización de la llamada cristalografía de rayos X en un establecimiento de Suiza y a uno de los microscopios más potentes del mundo -el llamado sincrotrón MAX IV- en Lund, Suecia.
La imagen del complejo de proteínas CSX1 fue posible gracias al microscopio electrónico criogénico avanzado de las instalaciones CryoEM de alta tecnología de la Universidad de Copenhague - en términos populares una lupa fuerte.
CSX1 tiene una longitud aproximada de 0,00005 mm. Esto equivale a cortar un milímetro en 10.000 rebanadas y luego colocar cinco piezas una encima de la otra. Hemos tomado las fotos una a una y hecho un cortometraje que revela la actividad dentro del CSX1", explica Guillermo Montoya.
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