Hallado un nuevo metabolismo metabólico en bacterias

 

Hallado un nuevo mecanismo metabólico en bacterias

Un equipo liderado por científicos españoles ha identificado un nuevo mecanismo metabólico en bacterias que viven en ambientes sin luz ni oxígeno. El descubrimiento, que supone un avance importante en el conocimiento del metabolismo, demuestra por primera vez que algunos de estos microorganismos pueden utilizar procesos bioquímicos que hasta ahora se consideraban exclusivos de los organismos fotosintéticos.

Los seres vivos obtienen la energía que necesitan mediante un conjunto muy complejo de reacciones químicas que forman el metabolismo. Estas reacciones permiten a las células realizar funciones básicas como crecer, moverse o reproducirse. Además, el tipo de metabolismo de un organismo determina qué sustancias puede usar como alimento y cuáles resultan tóxicas.

Existen muchas variantes de estos procesos metabólicos, y la mayoría han sido estudiadas a lo largo de los años. Sin embargo, todavía es posible descubrir nuevos mecanismos, sobre todo en microorganismos que viven en condiciones extremas.

La investigación ha sido iniciada por el Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC) y ha contado con la participación de centros científicos internacionales. Los resultados han sido publicados en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), una de las revistas más relevantes en el ámbito de la biología y medicina. En el ámbito científico, este descubrimiento supone un avance para luchar en contra de la resistencia bacteriana frente a los antibióticos.

Una proteína exclusiva de bacterias anaerobias

El estudio, liderado por Mónica Balsera, investigadora del IRNASA, se centra en una proteína nueva, llamada Flavín-Tiorredoxina Reductasa (FFTR), que solo aparece en ciertas bacterias anaerobias. Esta proteína combina de manera única partes de dos enzimas diferentes: una que está presente en casi todos los seres vivos, la proteína NTR (Tiorredoxina Reductasa dependiente de NADPH)  y otra que antes solo se conocía en organismos fotosintéticos, la proteína FTR (Tiorredoxina Reductasa dependiente de Ferredoxina). 

Detalle de la estructura tridimensional de la proteína a resolución atómica / IRNASA  (Fuente de la imagen: Revista SINC)

Gracias a esta combinación, la proteína permite a las bacterias llevar a cabo reacciones químicas, que normalmente solo se veían en los organismo fotosintéticos, aunque vivan en la oscuridad. La proteína FFTR combina funciones de las proteínas diferentes que antes trabajaban por separado, por un lado, puede interactuar con la ferredoxina (como lo hace la proteína FTR), y por otro lado, usa un componente llamado flavina, igual que la proteína NTR.

Los científicos pudieron estudiar la estructura de esta proteína con gran detalle usando rayos-X de alta energía en laboratorios especiales llamados sincrotrones, uno en Barcelona (ALBA) y otro en Reino Unido (Diamond). 

                                          Sincotrón ALBA, Barcelona (Fuente: ALBA synchotron)

Desde el punto de vista de la salud, este estudio es muy importante porque esta proteína se encuentra en algunas bacterias que causan enfermedades graves. Entre ellas se encuentran Clostridium difficile, que causa colitis; Clostridium botulinum, responsable del botulismo; y Clostridium tetani, que provoca el tétanos. Conocer cómo funciona la proteína FFTR podría ayudar a desarrollar nuevos antibióticos que ataquen específicamente estas bacterias peligrosas

Gracias a este hallazgo, los científicos pueden empezar a buscar nuevas maneras de crear antibióticos que funcionen mejor contra estas bacterias. Esto es fundamental hoy en día, porque cada vez aparecen más bacterias resistentes a los medicamentos, en parte debido al uso excesivo de antibióticos en los últimos años.

JEE

FUENTE: https://www.agenciasinc.es/Noticias/Hallado-un-nuevo-mecanismo-metabolico-en-bacterias