Resucitan proteínas de hace miles de millones de años, que protegen a bacterias actuales de los virus
Este hallazgo de científicos de la UGR podría utilizarse para manipular las especies genéticamente y hacerlas resistentes a los virus que pueden causar efectos devastadores en cosechas
Científicos de la Universidad de Granada han logrado resucitar proteínas "fósiles", las cuales existieron hace miles de millones de años, y las han introducido en una bacteria actual, concretamente la Escherichia coli, comprobando que dichas proteínas la protegen frente a infecciones víricas.
Este avance, que este martes ha publicado la revista científica Cell Reports, "puede tener importantes aplicaciones en el ámbito de la bioingeniería de plantas, ya que podría utilizarse para manipular las especies genéticamente y hacerlas resistentes a los virus que pueden causar efectos devastadores en cosechas, algo que sería de enorme utilidad sobre todo en países en los que la subsistencia depende de un cultivo concreto, como el arroz, el trigo, la yuca o el plátano, y una enfermedad viral en ellos puede tener consecuencias desastrosas para la población".
Según ha informado la UGR en una nota de prensa, los investigadores han llevado a cabo en este artículo una "prueba de concepto", demostrando así que es posible reconstruir mediante ingeniería genética una proteína antigua que supone una forma ancestral de la tiorredoxina y que, al usar la proteína modificada, la bacteria E.coli no puede ser infectada por el virus bacteriófago T7.
"Se trata de una carrera armamentística en la evolución en toda regla", ha explicado el investigador principal de este trabajo, José Manuel Sánchez Ruiz, catedrático del departamento de Química Física de la Universidad de Granada.
"A lo largo de miles de millones de años, la tiorredoxina ha estado evolucionando continuamente para evitar ser secuestrada por el virus, y el virus, a su vez, ha estado evolucionando para secuestrar la proteína", ha explicado Sánchez Ruiz para agregar que su equipo ha conseguido "estropear y desmontar toda la estrategia del virus, al utilizar una proteína fósil en lugar de la actual".
El laboratorio de Sánchez Ruiz en la UGR está especializado en la reconstrucción de secuencias de genes antiguos que codifican proteínas. Para ello, los investigadores reconstruyen proteínas antiguas a partir de los datos genéticos de muchos taxones (grupo de organismos emparentados) diferentes.
PROCESO
"El proceso de reconstrucción de una proteína fósil es comparable al de una lengua extinta: si tenemos en cuenta cómo han evolucionado las palabras, podemos determinar cómo eran originalmente", ha afirmado el investigador. En este sentido, la reconstrucción de secuencias ancestrales es similar y, para llevarla a cabo, son necesarias muchas secuencias de proteínas actuales, lo cual "no presenta problema en la llamada era genómica", ha añadido.
En este contexto, la tiorredoxina es una de las proteínas más útiles para los investigadores para ser reconstruida en el laboratorio, "porque existe prácticamente desde el origen de la vida y está presente en todos los organismos modernos" y "el ser humano no puede vivir sin ella, ni tampoco E. coli", ha indicado.
La tiorredoxina es, además, una de las proteínas que el bacteriófago debe reclutar para sobrevivir y replicar. En una serie de experimentos llevados a cabo por Asunción Delgado, entonces investigadora post-doctoral en la UGR, los científicos probaron siete reconstrucciones de tiorredoxinas primordiales, con edades comprendidas entre los 1.500 millones de años y los 4.000 millones de años, para ver si podían funcionar en E.coli moderna.
Las proteínas de la vieja escuela pasaron la prueba con diversos grados de éxito, comprobando que "cuanto más antiguas son las proteínas que resucitamos en el laboratorio, menos funcionalidad presentan en un organismo moderno. Pero incluso cuando reconstruimos proteínas cercanas al origen de la vida, todavía muestran alguna funcionalidad".
Los investigadores de la UGR advierten que esta suerte de resurrección de proteínas antiguas puede ser algo más que una curiosidad científica, y tener una enorme utilidad. "Los virólogos tienden a centrarse en las infecciones que afectan a seres humanos, pero los virus que matan a un gran número de personas en algunos países no son patógenos humanos, sino más bien los virus que tienen efectos devastadores en cosechas, provocando hambrunas generalizadas", han detallado.
Sánchez Ruiz, Delgado y sus colegas sostienen la hipótesis de que las proteínas antiguas podrían ser editadas en plantas para conferir protección contra los virus que infectan a los cultivos, una idea que, no obstante, aún no se ha probado en las plantas.
"Si logramos aplicar este procedimiento a las plantas, no lo haríamos con genes de bacterias antiguas, sino con genes de la misma planta", ha señalado Sánchez Ruiz quien ha concluido incidiendo en que "estamos hablando de una alteración genética, por supuesto, pero relativamente pequeña", no "similar a la película Parque Jurásico" sino "simplemente un cambio comparativamente pequeño en un gen que la planta ya tiene".
