Pilladas haciendo el amor: se ha observado en vivo y en directo cómo ocurre la conjugación de las bacterias


autor: Miguel Vicente


Investigadores dirigidos por Miroslav Radman, de la Universidad René Descartes, han diseñado unos ingeniosos procedimientos para observar al microscopio la transferencia de ADN desde una bacteria donante hasta otra receptora, y luego seguir en ésta última el destino del material genético recibido.




Miroslav Radman


En el artículo dedicado a Joshua Lederberg ya se dijo que las bacterias también hacen el amor, y eso les permite propagar sus características genéticas no solo a sus propios descendientes, que son prácticamente clones idénticos de ellas mismas, sino a los de otras bacterias con las que tienen un parentesco más lejano. Con ello consiguen transferir con frecuencia y eficacia los genes que pueden conferir alguna ventaja para su supervivencia, mal que nos pese a los humanos, pues lo que es bueno para una bacteria, como la resistencia a los antibióticos o la virulencia, no lo es necesariamente para nosotros.

Ya se sabía, desde hace varias décadas, que la capacidad de Escherichia coli para transferir ADN la confiere un conjunto de genes responsables unos de movilizar una copia recién hecha del material genético de la bacteria donante -que en algún caso como las estirpes llamadas Hfr puede involucrar a todo su cromosoma- hasta la receptora, y otros de producir en la donante un órgano sexual en forma de tubo que estaría encargado de contactar con la receptora y también de canalizar la transferencia del ADN. La mayoría de las pruebas de que esto es así se habían obtenido por experimentos de cruces genéticos.

Conjugación en tiempo real
Lo que se ha conseguido ahora es ver esa transferencia al microscopio, pillar a las bacterias en plena faena. El equipo dirigido por Radman ha aprovechado una propiedad del ADN recién replicado, que solo está metilado en la banda antigua y no en la nueva. La metilación consiste en añadir en algunos sitios del ADN una marca química (un grupo metilo) un poco después de la replicación. Esta marca tiene como misión el que la bacteria reconozca su ADN como propio, pues de otra forma lo degrada. Como en la molécula de ADN hay dos bandas ocurre que la molécula recién replicada tiene marcas de identificación solo en una de ellas, la más vieja, y trascurre un tiempo hasta que también se marca la nueva. Durante ese intervalo una proteína, llamada SeqA se pega al ADN semimetilado para impedir que vuelva a iniciarse la replicación de forma prematura, al menos hasta que otra proteína, llamada Dam, marca también la banda recién hecha.


La conjugación vista en tiempo real. La fila de arriba, tomada con luz visible y con óptica de contraste de fases, muestra cómo se ven al microscopio las bacterias donadoras (las de la izquierda de cada foto) y las receptoras. La fila de abajo, tomada con luz ultravioleta a las mismas bacterias, las identifica porque las donadoras producen una proteína marcada para que sea roja, mientras que en las receptoras se produce la proteína SeqA, que se une al ADN semimetilado, fusionada a una proteína fluorescente (falso color verde). Conforme pasan los minutos la proteína fluorescente de la bacteria receptora, que al pricipio no encuentra ADN semimetilado y por ello está dispersa, se concentra sobre el ADN metilado que le transfiere la donadora. Fuente: Science.


La cámara indiscreta
Con estos ingredientes los investigadores han construido una estirpe donadora que tiene proteína Dam y por lo tanto tiene su ADN marcado con metilos, o sea semimetilado cuando se replica. Además han usado como receptora a otra bacteria carente por un lado de proteína Dam y en la que la proteína SeqA original se ha sustituido por una variante fusionada a una proteína con fluorescencia amarilla. En consecuencia en la bacteria receptora el ADN no se metila y la proteína SeqA amarilla no tiene ningún sitio preferido a donde ir estando así dispersa por todo su interior. Pero cuando entra el ADN metilado de la donadora y se replica se forma un ADN semimetilado que al no haber Dam permanece en ese estado de una a otra generación y que atrae a la proteína amarilla. A las receptoras las delata entonces la aparición de focos donde se concentra el color amarillo. Además de medir la proporción de bacterias receptoras que reciben ADN, han podido ver cómo el ADN que en principio se agrupa en un solo foco puede fragmentarse a veces en las hijas en sucesivas generaciones, un fenómeno que se cree surge de la mezcla entre dos moléculas distintas, la recombinación, que contribuye a aumentar  la diversidad biológica.Hay que advertir a quienes lleguen a este artículo como resultado de una búsqueda más antropológica que microbiológica que por si acaso se encuentran al genio de la botella no le pidan como deseo el convertirse en bacteria, pues si bien los experimentos de Radman indican que el órgano sexual de las bacterias donantes alcanza hasta una distancia doble que su cuerpo esa longitud es de unas doce micras, eso sí, haciendo el amor pueden pasarse hasta más de una hora por sesión.


REFERENCIA
A. Babi, A.B. Lindner, M. Vuli, E.J. Stewart, M. Radman. 2008. Direct visualization of horizontal gene transfer. Science, 319: 1533-1536.



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Comentarios

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