{"id":296696,"date":"2026-10-09T10:00:41","date_gmt":"2026-10-09T08:00:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.cbm.uam.es\/?p=296696"},"modified":"2026-10-08T18:13:46","modified_gmt":"2026-10-08T16:13:46","slug":"una-cremallera-molecular-explica-la-transferencia-de-genes-entre-bacterias","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.cbm.uam.es\/index.php\/2026\/10\/09\/una-cremallera-molecular-explica-la-transferencia-de-genes-entre-bacterias\/","title":{"rendered":"Una \u201ccremallera\u201d molecular explica la transferencia de genes entre bacterias"},"content":{"rendered":"

En determinadas circunstancias, las bacterias pueden intercambiar material gen\u00e9tico, incluso si las bacterias son de diferentes g\u00e9neros o especies. El mecanismo por el que se ejecuta este intercambio es la conjugaci\u00f3n bacteriana. Durante este proceso, una mol\u00e9cula de ADN se transfiere de una bacteria a otra mediante una maquinaria especializada.<\/p>\n

Entre las mol\u00e9culas que pueden realizar esta transferencia se encuentran los pl\u00e1smidos, mol\u00e9culas circulares de ADN que las bacterias pueden mantener adem\u00e1s de su propio cromosoma.<\/p>\n

Aparte de los genes necesarios para la conjugaci\u00f3n, estos pl\u00e1smidos a menudo pueden transportar genes que proporcionan nuevas capacidades a las bacterias.<\/p>\n

Entre ellos se encuentran genes que hacen que los antibi\u00f3ticos dejen de ser eficaces. Por eso, la conjugaci\u00f3n es el proceso principal de propagaci\u00f3n de la resistencia a los antibi\u00f3ticos, uno de los grandes problemas actuales de salud p\u00fablica.<\/p>\n

Para transferirse, un pl\u00e1smido necesita poner en marcha toda una maquinaria molecular que es una gran carga para la c\u00e9lula. Por esta y otras razones, la conjugaci\u00f3n requiere un sistema de control muy preciso.<\/p>\n

Un equipo liderado por Wilfried Meijer, investigador del Centro de Biolog\u00eda Molecular Severo Ochoa (CBM-CSIC-UAM), acaba de descubrir otro mecanismo que interviene en ese control.<\/p>\n

 <\/p>\n

Un interruptor escondido en una mol\u00e9cula de ARN<\/h3>\n

Los investigadores llevan m\u00e1s de una d\u00e9cada estudiando c\u00f3mo se regula la transferencia del pl\u00e1smido pLS20, presente en la bacteria Bacillus subtilis<\/em>. Este pl\u00e1smido contiene numerosos genes necesarios para construir y poner en funcionamiento la maquinaria que permite transferirlo a otra bacteria.<\/p>\n

Estos genes se encuentran agrupados y deben activarse de forma coordinada. Hasta ahora, el grupo de Meijer ya hab\u00eda identificado varios mecanismos que garantizan la activaci\u00f3n en momentos adecuadas y de manera muy controlada.<\/p>\n

El ADN, que contiene el c\u00f3digo de las prote\u00ednas localizados en los genes, est\u00e1 formado por dos cadenas en forma de escalera de caracol. Unas prote\u00ednas, llamadas polimerasas de ARN, usan el ADN como molde para generar una mol\u00e9cula de ARN, que contiene la informaci\u00f3n gen\u00e9tica para producir prote\u00ednas. Al contrario del ADN, el ARN es una cadena simple, lo que le permite plegarse sobre s\u00ed mismo, formando estructuras de ARN de cadena doble. Estas estructuras influyen en la generaci\u00f3n de prote\u00ednas.<\/p>\n

El nuevo estudio revela que existe otro nivel de regulaci\u00f3n localizado en el principio de la mol\u00e9cula de ARN muy larga que codifica las numerosas prote\u00ednas de conjugaci\u00f3n.<\/p>\n

En este caso, los investigadores han descubierto que la regi\u00f3n de ARN de la conjugaci\u00f3n puede adoptar dos formas distintas. Una de ellas permite que la polimerasa de ARN contin\u00fae leyendo la informaci\u00f3n gen\u00e9tica, mientras que la otra estructura hace parar el proceso de producir el ARN, evitando as\u00ed que se genere el ARN molde para las prote\u00ednas. De esta manera, el propio ARN funciona como un interruptor molecular que decide si los genes de la conjugaci\u00f3n se activan o no.<\/p>\n

 <\/p>\n

Una cremallera que cambia la forma del ARN<\/h3>\n

Lo m\u00e1s llamativo del mecanismo es la manera en que se produce este cambio.<\/p>\n

El ARN est\u00e1 formado por una cadena de peque\u00f1as unidades qu\u00edmicas llamadas bases. Algunas de ellas pueden reconocerse entre s\u00ed y unirse cuando se encuentran uno enfrente del otro. En la regi\u00f3n estudiada, dos secuencias situadas en diferentes partes del ARN son complementarias y pueden emparejarse.<\/p>\n

Como consecuencia, la estructura del ARN se va cerrando progresivamente, como los dientes de una cremallera.<\/p>\n

La clave de este nuevo mecanismo se encuentra a la mitad de est\u00e1 cremallera. Bajo ciertas condiciones, el cierre de la cremallera se para, por unas peque\u00f1as estructuras en el ARN en este punto. La interrupci\u00f3n de la cremallera act\u00faa como se\u00f1al de parada. Cuando el cierre de la cremallera no se interrumpe, no se da la se\u00f1al de parada y la polimerasa de ARN sigue su camino, generando el ARN molde para producir las prote\u00ednas necesarias para la conjugaci\u00f3n.<\/p>\n

\u201cHemos denominado a este nuevo mecanismo \u201catenuador transcripcional de tipo cremallera\u201d, por la forma en la que las distintas partes del ARN interact\u00faan para controlar la lectura de los genes\u201d, indica Wilfried Meijer.<\/p>\n

 <\/p>\n

Un mecanismo que podr\u00eda estar presente en muchas bacterias<\/h3>\n

El hallazgo podr\u00eda tener un alcance mayor que el de un \u00fanico pl\u00e1smido.<\/p>\n

Los investigadores han encontrado secuencias de ARN similares en todos los pl\u00e1smidos conocidos de la familia de pLS20. Tambi\u00e9n han identificado secuencias relacionadas en otros pl\u00e1smidos capaces de transferirse entre bacterias Gram positivas.<\/p>\n

Esto sugiere que el mecanismo de \u201ccremallera\u201d es una estrategia bastante extendida para controlar los genes que permiten a estos elementos gen\u00e9ticos pasar de una bacteria a otra.<\/p>\n

\u201cComprender c\u00f3mo se regula este proceso es importante porque la transferencia de ADN entre bacterias contribuye a la propagaci\u00f3n de genes de resistencia a los antibi\u00f3ticos\u201d, explica el trabajo.<\/p>\n

 <\/p>\n

Del conocimiento b\u00e1sico a un problema de salud global<\/h3>\n

La resistencia a los antibi\u00f3ticos aparece cuando las bacterias desarrollan mecanismos que les permiten sobrevivir a medicamentos dise\u00f1ados para eliminarlas. Cuando los genes responsables de estas caracter\u00edsticas pueden pasar de una bacteria a otra, la resistencia puede extenderse entre las bacterias.<\/p>\n

Conocer con detalle c\u00f3mo se controla la transferencia de ADN entre bacterias es un paso necesario para comprender mejor c\u00f3mo se propaga la resistencia.<\/p>\n

El nuevo trabajo identifica un mecanismo molecular desconocido hasta ahora que regula la producci\u00f3n de las prote\u00ednas necesarias para la transferencia del pl\u00e1smido. Conocer este mecanismo abre la posibilidad de dise\u00f1ar drogas o estrategias para interferir con la transferencia y con ello la diseminaci\u00f3n de los genes de resistencia a antibi\u00f3ticos. El hallazgo muestra, una vez m\u00e1s, c\u00f3mo el estudio de procesos fundamentales de la biolog\u00eda puede revelar mecanismos inesperados relacionados con problemas de gran relevancia para la sociedad.<\/p>\n

La comprensi\u00f3n de este nuevo mecanismo de cremallera no hubiera sido posible sin la colaboraci\u00f3n de los investigadores del CBM, junto con los equipos de Paul Babitzke, de Pennsylvania State University (Estados Unidos); Anne de Jong, de University of Groningen (Pa\u00edses Bajos), y Ling Wu, de Newcastle University (Reino Unido).<\/p>\n

 <\/p>\n

Referencia<\/h3>\n

Gonz\u00e1lez-\u00c1lvarez D, Miguel-Arribas A, Ranaweera S, Freire-G\u00f3mez F, Abia D, de Jong A, Wu LJ, Babitzke P, Meijer WJJ. Expression of conjugation genes is controlled by a novel zipper-type transcriptional attenuation mechanism<\/em>. Nucleic Acids Research. 2026 Jul 17;54(14):gkag726. doi: 10.1093\/nar\/gkag726. PMID: 42500816; PMCID: PMC13401043.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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