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Avances. La Facultad de Medicina de la Universidad Hebrea de Jerusalem investiga mecanismo de susceptibilidad de las bacterias

11.01.2017 19:15  | 

 Itongadol.- Los bacteriófagos son probablemente las entidades más abundantes en la naturaleza, a menudo excediendo las densidades bacterianas por una orden de magnitud. Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Hebrea de Jerusalén ofrecen la primera demostración de un mecanismo mediante el cual las bacterias completamente resistentes a un fago dado se vuelven susceptibles a ella durante la co-incubación con bacterias sensibles.

Como depredadores virales de las bacterias, los fagos tienen un gran impacto en las comunidades bacterianas al reducir algunas bacterias y permitir que otros prosperen. Además, empaquetan ocasionalmente el ADN del anfitrión y lo entregan a otras bacterias, en un proceso conocido como transferencia horizontal del gene (HGT).

La biología de la infección por fagos ha sido ampliamente estudiada desde principios del siglo XX. Sin embargo, el destino de los fagos en las comunidades bacterianas complejas que se asemejan a su ecosistema natural no ha sido estudiado a nivel celular. Para investigar la biología de la infección por fagos en comunidades bacterianas complejas, los investigadores siguieron la dinámica de fagos en comunidades que albergan bacterias resistentes a fagos (R) y fagos sensibles (S), un escenario común en la naturaleza.

Los investigadores muestran cómo las bacterias sensibles a los fagos que albergan el receptor fago pueden liberar el receptor a células fago resistentes cercanas que carecen del receptor fago, a través de una transferencia molecular que denominan "adquisición de sensibilidad" (ASEN). Este proceso implica un intercambio molecular impulsado por vesículas de membrana (MVs), en el que las células resistentes a los fagos ganan transitoriamente las moléculas de unión del fago liberadas de las células vecinas sensibles al fago. Al explotar este nuevo sistema de administración, los fagos pueden invadir bacterias que carecen de su receptor.

Los investigadores postulan además que este mecanismo permite a los fagos expandir su rango de huésped y entregar ADN a nuevas especies, facilitando así la unión de fagos a especies no hospedantes, proporcionando una ruta aún no explorada para la transferencia horizontal de genes (HGT).

"En el presente estudio, se demuestra por primera vez cómo las bacterias totalmente resistentes a un fago dado se vuelven susceptibles a la co-incubación con bacterias sensibles. La invasión de fagos en células resistentes podría tener un impacto importante en la transferencia de la resistencia a los antibióticos y los genes de virulencia entre las bacterias. Este aspecto se debe considerar cuidadosamente cuando se emplea la terapia de fagos, como la infección por fagos de una especie determinada puede dar lugar a la transmisión de genes en bacterias vecinas resistentes a los fagos ", dijo el profesor Sigal Ben-Yehuda, que dirigió la investigación en el Departamento de Microbiología y Genética Molecular, Instituto de Investigación Médica Israel-Canadá, en la Facultad de Medicina de la Universidad Hebrea.

"Nuestro trabajo indica que, al igual que el notable arsenal de entrada y la propagación de estrategias empleadas por los virus, los fagos utilizan alternativas, aún no identificados mecanismos de propagación, que podría acelerar el proceso de infección y promover la difusión de fagos dentro de las células de la misma especie y diferentes", explicó el estudiante de doctorado Elhanan Tzipilevich, quien llevó a cabo esta investigación.

El Instituto de Investigación Médica de Israel (IMRIC), de la Facultad de Medicina de la Universidad Hebrea de Jerusalén, es una de las más innovadoras organizaciones de investigación biomédica en Israel y en todo el mundo. IMRIC reúne brillantes mentes científicas para encontrar soluciones a los problemas médicos más graves del mundo, a través de un enfoque multidisciplinario de la investigación biomédica.



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