La bacteria Mycoplasma pneumoniae, uno de los microbios más pequeños conocidos y un patógeno que causa enfermedades leves, tiene un 43% más de genes de lo que se creía, según los hallazgos de un estudio publicado en la revista Nature Communications. El estudio fue realizado por un equipo científico del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona.
"Dado que M. pneumoniae es uno de los organismos mejor estudiados en biología, es una sorpresa descubrir que tiene todo un universo oculto de proteínas que estaba esperando a ser descubierto. E. coli, otra bacteria muy conocida, tiene alrededor de cuatro mil genes codificadores de proteínas en su genoma, mientras que los humanos tienen veinte mil. Podríamos estar subestimando ambos números de manera significativa", explica el Dr. Samuel Miravet Verde, primer autor del artículo.
Los autores del estudio ampliaron la lista conocida de genes mediante el desarrollo de una técnica que puede detectar tramos de ADN que codifican para cualquier proteína, independientemente de su tamaño. Los métodos tradicionales solo pueden detectar proteínas que tienen al menos 100 aminoácidos de largo. Debido a estas limitaciones, las proteínas pequeñas, que caen por debajo de este umbral de tamaño, se pasan por alto.
La técnica, llamada ProTInSeq, funciona mediante el uso de secuencias de ADN que pueden moverse en el genoma, también conocidas como transposones. Los autores del estudio diseñaron transposones para expresar un marcador solo si se insertan en una parte del genoma que se está utilizando para producir una proteína. Cuando se combina con un método que puede leer grandes cantidades de ADN de forma muy rápida y precisa, permite ver dónde se han insertado los transposones.
Al combinar los métodos tradicionales con la nueva técnica y aplicarlos a M. pneumoniae, se pudo identificar la mayoría de los genes conocidos y también descubrir 302 genes nuevos, todos los cuales codificaban para proteínas pequeñas. Una cuarta parte de los genes recién identificados codifican para proteínas con posibles propiedades antimicrobianas. Este tipo de proteínas ofrecen un mecanismo de acción diferente contra los patógenos en comparación con los antibióticos tradicionales, lo que abre nuevas vías para abordar la resistencia a los antibióticos.
"Con el aumento de la resistencia a los antibióticos, encontrar nuevas moléculas para la acción antibiótica es más crítico que nunca. Las pequeñas proteínas con propiedades antimicrobianas que descubrimos son una forma de hacer frente a esta amenaza emergente. La aplicación de ProTInSeq a otros tipos de bacterias podría acelerar significativamente el proceso de descubrimiento", dice el Dr. Miravet Verde.
El estudio se suma a las crecientes pruebas del pequeño pero poderoso papel que ejercen las proteínas pequeñas en la biología. "Los pequeños genes que codifican para proteínas son como la materia oscura. Uno es esencial para la estructura del cosmos, el otro para la intrincada complejidad de la vida. Ambos se encuentran en abundancia, pero se pasan por alto en la ciencia porque evaden los métodos de detección estándar. Al ampliar los límites de la tecnología, hemos podido explorar el universo oculto del genoma en más detalle. Lo que aún falta por descubrir podría pesar más de lo que entendemos actualmente", concluye el Dr. Luis Serrano, coautor del artículo y director del Centro de Regulación Genómica.
Imagen: Imagen de microscopio electrónico de barrido de células de Mycoplasma pneumoniae. Crédito: María Lluch/Centro de Regulación Genómica.
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