Descoberto ponto de mutação extremo em bactérias: estudo mostra como a atividade genética promove mutações
Investigação inovadora identifica um aumento de 5000 vezes na taxa de mutação no promotor de um gene bacteriano
Um novo estudo publicado na revista PLOS Genetics identificou um ponto de acesso extremo de mutação no genoma da Pseudomonas fluorescens e fornece informações sem precedentes sobre a relação entre a regulação dos genes e as taxas de mutação. Os resultados poderão ter implicações de grande alcance para a compreensão da evolução bacteriana, da adaptação e da resistência aos antibióticos.
A investigação de Andrew D. Farr, Christina Vasileiou, Peter A. Lind e Paul B. Rainey mostra que as mutações na região promotora do gene rpoS ocorrem a uma taxa espantosa - cerca de 5000 vezes superior à esperada. A mutação foi observada em numerosas populações bacterianas independentes e ocorreu de forma previsível em 137 de 153 réplicas.
Esta mutação está diretamente relacionada com a atividade de transcrição: quanto mais ativo for um promotor, mais frequentemente ocorrem mutações nesse promotor. Nas experiências em que a ativação transcricional foi bloqueada, a taxa de mutação diminuiu quase 60 vezes, demonstrando uma clara ligação causal entre a expressão genética e a mutagénese.
"Os nossos resultados mostram uma ligação inesperada entre a regulação dos genes e a taxa de mutação e sugerem que certas regiões genómicas podem ser mais susceptíveis a alterações mutacionais", afirmou Andrew Farr, principal autor do estudo. "Este facto pode ter implicações importantes para a compreensão da adaptação bacteriana e da evolução da resistência aos antibióticos. Atualmente, estamos a investigar as interações moleculares exactas que causam estas elevadas taxas de mutação e a desenvolver princípios para prever onde podem ocorrer esses pontos críticos de mutação".
Importância para a evolução e a resistência aos antibióticos
As mutações são fundamentais para a mudança evolutiva e conduzem ao aparecimento de novas caraterísticas, espécies e, nalguns casos, resistência aos antibióticos. Este estudo fornece fortes indícios de que a ativação transcricional pode aumentar localmente as taxas de mutação, influenciando potencialmente a evolução dos genomas bacterianos e o desenvolvimento da resistência aos antibióticos.
Ao revelar um mecanismo pelo qual a própria atividade genética influencia as taxas de mutação, esta investigação desafia as noções tradicionais de mutagénese e abre novas vias para o estudo da evolução do genoma em bactérias e não só. Uma melhor compreensão da base molecular destes pontos críticos pode ajudar a prever onde e como as mutações podem ocorrer noutros microrganismos e revelar novas estratégias para atenuar a adaptação bacteriana às condições ambientais, incluindo os antibióticos.
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