Bacteriófagos inmunes a las enzimas de restricción gracias a la 2-aminoadenina

 dos equipos de investigación han demostrado que bacteriófagos incluyen en su genoma una nucleobase llamada 2–aminoadenina (con abreviatura Z) en lugar de adenina. Es lo que se conoce como una base nitrogenada análoga.

GENOMA RESISTENTE: La nucleobase «Z» que remplaza la «A» en el alfabeto genético de determinados virus forma tres puentes de hidrógeno en vez de dos, lo que dificulta la separación de las dos hebras del ADN. Fuente

El artículo de la bióloga computacional Suwen Zhao y su equipo de la Universidad de ShanghaiTech, han descrito la síntesis del ADN con Z por el bacteriófago. Paralelamente, otro equipo de investigadores franceses publicó en la misma revista un par de artículos que llegaban a conclusiones similares.

Fue en la década de 1970, cuando un grupo de científicos de la antigua Unión Soviética descubrieron el ADN con Z en un virus bacteriófago denominado S-2L, que infecta a las bacterias fotosintéticas. Se dieron cuenta que el ADN del virus se comportaba de una forma extraña cuando sus dos hebras helicoidales se disociaban con el calor. Lo habitual es que necesitase más temperatura para romper la unión entre las nucleobases C y G que para romper la unión entre A y T, pero el ADN del virus se comportaba como si sólo contuviera parejas de C y G. Otros análisis demostraron que había sustituido las A por Z, para unirse éstas con más intensidad a las T. Posteriormente, se ha demostrado que esta modificación en el genoma de S-2L evitaba que las enzimas de restricción de las bacterias, que detruyen el ADN del bacteriófago, pudiesen degradar el ADN de S-2L.

El trabajo de los dos equipos demostró que el virus estudiado tenía un gen denominado PurZ, que codificaba una enzima muy importante para las primeras etapas de la síntesis del nucleótido Z. Esta enzima se producía a partir de una molécula presente en las células bacterianas.El paso siguiente fue completar la vía metabólica gracias a otras enzimas encontradas en el genoma de las bacterias infectadas.

¿Cómo puede la polimerasa trabajar con un análogo de base nitrogenada?

El equipo francés investigó el virus bacteriófago de Vibrio y observó que tiene un gen junto a PurZ que codifica una enzima denominada polimerasa. Su misión era copiar el ADN y hallaron que incorpora el dZTP en el ADN a la vez que retira las nucleobases del tipo A presentes. Por su parte, el equipo de Zhao sostiene que es necesario encontrar otra enzima, encargada de degradar el dATP intracelular a la vez que conserva el dZTP.

Todavía queda mucho por conocer, pero estos trabajos abren la puerta evitar bacterias resistentes a los bacteriófagos. Un paso más hacia la utilización de bacteriófagos como alternativas a los antibióticos.