CIENCIAS NATURALES: Ciencias de la Vida

El estudio ha sido publicado en la revista 'PNAS'

Identifican cómo se organiza una proteína viral tipo histona en bacterias

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Investigadores del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa han determinado cómo se organiza una proteína viral tipo histona en bacterias para la replicación del ADN viral. Se trata de un hallazgo que abre la puerta al uso de inhibidores que podrían afectar la organización de los genomas de los virus, y bloquear de este modo los ciclos infectivos a los que dan lugar.

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UAM | 18 abril 2012 13:10

<p>Modelo de la replicación del bacteriófago Phi29 asociada al nucleoide y papel de la proteína tipo histona p6. (A) Esquema del reclutamiento de la proteína p6 (círculos naranjas) en el nucleoide bacteriano a lo largo del ciclo infectivo. Con círculos verdes se muestra el material genético replicado del bacteriófago. (B), (i y ii): La proteína p6 (círculos naranjas) es reclutada en el nucleoide bacteriano a medida que se une al ADN viral, facilitando la iniciación de la replicación del mismo; (iii y iv): La ADN polimerasa del bacteriófago (color azul) replica el material genético dando lugar a dos genomas virales completos que servirían de molde para sucesivas rondas de replicación (v, vi y vii).</p>

Modelo de la replicación del bacteriófago Phi29 asociada al nucleoide y papel de la proteína tipo histona p6. (A) Esquema del reclutamiento de la proteína p6 (círculos naranjas) en el nucleoide bacteriano a lo largo del ciclo infectivo. Con círculos verdes se muestra el material genético replicado del bacteriófago. (B), (i y ii): La proteína p6 (círculos naranjas) es reclutada en el nucleoide bacteriano a medida que se une al ADN viral, facilitando la iniciación de la replicación del mismo; (iii y iv): La ADN polimerasa del bacteriófago (color azul) replica el material genético dando lugar a dos genomas virales completos que servirían de molde para sucesivas rondas de replicación (v, vi y vii).

En el laboratorio de Margarita Salas, Profesora ad honorem del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO), centro mixto UAM-CSIC, se demostró que algunos virus que infectan exclusivamente a bacterias poseen proteínas tipo histona, que sirven para organizar y facilitar la replicación del ADN viral. Recientemente, el grupo de investigación de esta misma profesora logró establecer cómo se organiza una de estas proteínas (la proteína p6) del virus Phi29, un bacteriófago que infecta a la bacteria Bacillus subtilis.

Se trata de la primera vez que se revela la organización dinámica de una proteína viral tipo histona en bacterias. Este es un hallazgo importante ya que el virus Phi29 constituye un sistema modelo de otros virus que infectan a humanos produciendo diversas enfermedades.

Es el caso de los adenovirus, que infectan a humanos y animales produciendo infecciones en las vías respiratorias, conjuntivitis, gastroenteritis y cistitis hemorrágicas. Al igual que Phi29, los adenovirus también contienen sus propias proteínas tipo histona para organizar su genoma.

Este estudio abre la puerta al uso de inhibidores de las proteínas tipo histona de los virus. Tales inhibidores podrían afectar la organización de los genomas de los virus y bloquear así los ciclos infectivos a los que estos dan lugar. El trabajo ha sido publicado en PNAS y también está firmado por los investigadores del CBMSO Isabel Holguera, David Ballesteros-Plaza y Daniel Muñoz-Espín.

 El virus Phi29 constituye un sistema modelo de otros virus que infectan a humanos produciendo diversas enfermedades.

La organización dinámica de la histona p6

Las histonas son uno de los tipos de proteínas más abundantes en las células de mamífero y junto con el ADN establecen complejos nucleoproteicos que dan lugar a la formación de nucleosomas. El nucleosoma es una estructura que constituye la unidad fundamental de la cromatina, la forma en la que se organiza el ADN dentro de nuestras células.

Al igual que en mamíferos, la organización de los genomas bacterianos requiere también de proteínas que se unen al ADN e inducen cambios estructurales en el mismo. Esta organización estructural sirve para almacenar el ADN de una manera más eficiente y compactada, y también para la regulación génica.

La proteína tipo histona p6 del virus Phi29 se organiza formando estructuras helicoidales cerca de la membrana bacteriana. Posteriormente, se traslada al nucloide de la bacteria, lugar en el que se une al ADN de Phi29 y lo compacta llevando así a cabo su función organizativa y de iniciación de la replicación.

Esta habilidad de la proteína p6 para migrar desde estructuras helicoidales periféricas al nucleoide bacteriano, depende de su capacidad para reconocer el ADN viral y de discriminar así el de la bacteria. Los experimentos realizados por el grupo de Salas sugieren que el grado de superenrollamiento del ADN viral, distinto del ADN bacteriano, sería importante para su reconocimiento por parte de la proteína tipo histona p6.

Referencia bibliográfica: 

Holguera I, Ballesteros-Plaza D, Muñoz-Espín D, Salas M. "Disclosing the in vivo organization of a viral histone-like protein in Bacillus subtilis mediated by its capacity to recognize the viral genome". Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Apr 10;109(15):5723-8. Epub 2012 Mar 26.

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Zona geográfica: Comunidad de Madrid
Fuente: Universidad Autónoma de Madrid

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