Investigación

Reducen la materia oscura de los CRISPR y vinculan este sistema inmune de bacterias con sus proteínas de membrana

Desde la izquierda, Andrés Garzón, Antonio J. Pérez, Alejandro Moreno y Alejandro Rubio
Desde la izquierda, Andrés Garzón, Antonio J. Pérez, Alejandro Moreno y Alejandro Rubio, en el CABD

La resistencia de las bacterias a los antibióticos constituye una de las principales amenazas globales para la salud pública. Una de las estrategias para luchar contra estas bacterias superresistentes se basa en el uso de virus, llamados bacteriófagos, que resultan inocuos para las personas. El potencial de estos virus se conoce desde principios del siglo pasado, pero la presente resistencia a los antibióticos hace que sea una vía de investigación prioritaria en la actualidad. Ahora, el grupo de investigación UPOBioinfo, que desarrolla sus investigaciones en el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD), ha descrito en un artículo publicado en la revista Science Advances una relación entre las proteínas presentes en la membrana de las bacterias y los sistemas de inmunidad CRISPR-Cas de resistencia a los virus. El trabajo ha sido desarrollado en colaboración con la Universidad de Mainz (Alemania) y el grupo de enfermedades infecciosas del Instituto de Biomedicina de Sevilla.

Los sistemas CRISPR-Cas, presentes en el 40% de las bacterias, permiten que éstas sean inmunes a virus bacteriófagos gracias a que los reconocen por su genoma; estos fragmentos de ADN que poseen algunas bacterias eran desconocidos en su mayoría –denominados por ello ‘materia oscura’–, es decir, no se sabía frente a qué las protegían. El análisis bioinformático llevado a cabo por los investigadores del CABD ha demostrado que esta materia oscura de los CRISPR sirve para reconocer virus bacteriófagos desconocidos hasta ahora, llegando a reducir la materia oscura CRISPR desde el 80% a tan solo el 15% en algunas de las especies.

Conocer mejor los mecanismos por los que las bacterias se defienden frente a los virus, y por qué unas disponen de ‘vacunas’ y otras no, puede ser clave para avanzar en la estrategia de usar los virus para combatir infecciones bacterianas. Por ello, investigadores del grupo UPOBioinfo han analizado más de 68.000 genomas de bacterias superresistentes como Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa o Klebsiella pneumoniae y han hallado una relación entre la membrana exterior de las bacterias y su capacidad de defensa frente a virus mediante CRISPR-Cas.

Esta nueva teoría denominada triada Membranoma-Fagos-CRISPR muestra que hay bacterias con proteínas exclusivas en su superficie que les permiten tener mayor ventaja en su medio, incluida la resistencia a los antibióticos, pero que pueden ser también la puerta de entrada a virus específicos. Para compensar esta debilidad las bacterias se dotan de sistemas CRISPR-Cas; todo ello explicaría el porqué estos sistemas de vacunación bacteriana no son universales. El equipo UPOBioinfo ha demostrado esta teoría en sistemas de inmunización CRISPR-Cas en cuatro de las seis las bacterias estudiadas.

De este modo el hallazgo supone un avance para una pregunta crucial en la evolución de bacterias y de utilidad en fagoterapia: ¿por qué unas bacterias tienen sistemas de vacunación frente a virus y otras no? Pero, sobre todo, el conocimiento de los detalles de la guerra entre bacterias y virus bacteriófagos, permitirá luchar más eficientemente en el futuro frente a las infecciones causadas por bacterias superresistentes.

ilustración de la teoría denominada triada Membranoma-Fagos-CRISPR

Referencia:
Rubio, A., Sprang, M., Garzón, A., Moreno-Rodriguez, A., Pachón-Ibáñez, M. E., Pachón, J., Andrade-Navarro, M. A., & Pérez-Pulido, A. J. (2023). Analysis of bacterial pangenomes reduces CRISPR dark matter and reveals strong association between membranome and CRISPR-Cas systems. Science Advances, 9(12). https://doi.org/10.1126/sciadv.add8911

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¡Recuerda! Las clases arrancan el lunes 15 de septiembre y las Jornadas de Bienvenida a estudiantes de nuevo ingreso se celebrarán los días 10 y 11 de septiembre. 

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¡Os esperamos! 

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Nuestro alumno Álvaro Hidalgo  @alvarohiidalgoo (-63 kg 🥋), de la Facultad de Ciencias de la Actividad Física y del Deporte, ha demostrado una vez más que el esfuerzo y el talento siempre brillan. Tras una gran victoria frente al cabeza de serie italiano, Álvaro se quedó a las puertas de las medallas, cayendo ante el francés que acabaría proclamándose campeón.

Estuvo por delante durante todo el combate, pero la intensidad del enfrentamiento anterior, en el que incluso tuvo que ser atendido tras dos duros golpes, le pasó factura en los últimos segundos. Aun así, se lleva una meritoria quinta posición y el orgullo de representar a la UPO con garra y dedicación 💪

¡Grande Álvaro! ☺️

#LaOlavideEresTú #EUSACombat2025 #Taekwondo #TalentoUPO #Deporte
Nuestro alumno Álvaro Hidalgo @alvarohiidalgoo (-63 kg 🥋), de la Facultad de Ciencias de la Actividad Física y del Deporte, ha demostrado una vez más que el esfuerzo y el talento siempre brillan. Tras una gran victoria frente al cabeza de serie italiano, Álvaro se quedó a las puertas de las medallas, cayendo ante el francés que acabaría proclamándose campeón. Estuvo por delante durante todo el combate, pero la intensidad del enfrentamiento anterior, en el que incluso tuvo que ser atendido tras dos duros golpes, le pasó factura en los últimos segundos. Aun así, se lleva una meritoria quinta posición y el orgullo de representar a la UPO con garra y dedicación 💪 ¡Grande Álvaro! ☺️ #LaOlavideEresTú #EUSACombat2025 #Taekwondo #TalentoUPO #Deporte
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Como ya sabéis, las vacaciones van llegando a su fin y nuestro campus retomará poco a poco su rutina a partir del próximo lunes.

Del 25 al 29 de agosto todos los edificios reabrirán sus puertas en horario de 7:30 a 15:00 horas, salvo el edificio 20 que abrirá de 7:00 a 15:00 horas y los edificios 44 y 47 que abrirán de 8:00 a 15:00 horas.

La @bibupo.crai estará abierta del 25 al 29 de agosto de 9:00 a 14:00 horas. Durante la primera quincena de septiembre ampliará su horario de apertura de 9:00 a 19:00 horas.

¡Nos vemos por la Olavide, listos para un nuevo año de retos y aprendizajes! 📚

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Dos de nuestros estudiantes, miembros del club @taekwondoaljamar , representarán a la Universidad Pablo de Olavide en el European Universities Combat Sports Championships 2025, que se celebra en Varsovia (Polonia) del 22 al 25 de agosto.

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