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NOTA DE PRENSA
13-12-2012
Investigadores del CAB descubren cómo la bacteria
Bacillus subtilis libera al medio copias de su genoma
Este descubrimiento supone un paso más en el conocimiento de los
mecanismos de intercambio de genes entre microorganismos similares
Un equipo de investigación del Centro de Astrobiología (CAB/CSIC-INTA) arroja luz sobre la
función del DNA extracelular en la evolución mediante transferencia génica horizontal, es decir
entre microorganismos similares, en la bacteria modelo Bacillus subtilis. Los resultados de su
investigación se publican en la revista internacional PLoS One.
El equipo, formado por Olga Zafra, María Lamprecht y Carolina González, y dirigido por Eduardo
González-Pastor, del Departamento de Evolución Molecular del CAB, ha demostrado que una
población de B. subtilis es capaz de coordinar la liberación de DNA al medio y su captación por
otros individuos de la población, lo cual es muy importante desde un punto de vista evolutivo.
El DNA extracelular (eDNA, por sus siglas en inglés) es material genético libre que se encuentra
en el ambiente donde habitan microorganismos, debido a la muerte celular de los mismos o bien
mediante una liberación específica que pueden realizar determinados microorganismos. Entre
sus posibles funciones se encuentran su uso como nutriente, la capacidad para ayudar en la
cohesión de las células dentro de las comunidades microbianas y también pueden contribuir en
la transferencia de material genético entre la misma o diferentes especies.
Bacillus subtilis es una bacteria no patógena presente en muchos tipos de ecosistemas que se usa
comúnmente como modelo en los laboratorios. No obstante, para el estudio de diversos
fenómenos de comportamiento social, se utiliza una cepa de origen natural que carece de
posibles adaptaciones artificiales a las condiciones de laboratorio.
Evolución por transferencia horizontal
En este trabajo, se ha empleado la estirpe natural de B. subtilis 3610 y se ha descubierto que es
capaz de liberar al medio numerosas copias de su genoma de una forma específica y no
relacionada con la ruptura de la célula. Esto llevó a pensar que este fenómeno tiene una función
importante para la bacteria. Se ha demostrado que la secreción de DNA al medio está claramente
relacionada con otro fenómeno denominado “competencia”, que es la capacidad de captar e
integrar en el propio cromosoma de la bacteria un material genético externo. Así, en este caso
concreto, la función del DNA extracelular está relacionada con el intercambio genético horizontal
entre bacterias.
El intercambio genético horizontal es una forma de evolución microbiana en la que hay herencia
horizontal, es decir, no de padres a hijos, sino entre individuos de la misma generación. Además,
permite el intercambio de grandes fragmentos de información genética. Sería el mecanismo por
el que las bacterias patógenas de hospitales son capaces de dispersar propiedades como la
resistencia a determinados antibióticos. Por tanto, es un fenómeno de gran importancia práctica,
además de ecológica, y es esencial su estudio a nivel de investigación básica ya que puede
ayudarnos a responder preguntas sobre la evolución y diversificación de la vida en sus etapas
más tempranas.
Sobre el CAB
El Centro de Astrobiología (CAB) es un centro de investigación mixto del Instituto Nacional de
Técnica Aeroespacial (INTA) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Creado
en 1999, y asociado al NASA Astrobiology Institute (NAI), es el primer centro del mundo dedicado
específicamente a la investigación astrobiológica. Su objetivo es estudiar, desde una perspectiva
transdisciplinar, el origen, presencia e influencia de la vida en el Universo. En el centro trabajan
astrofísicos, biólogos, físicos, químicos, geólogos, ingenieros, informáticos y matemáticos, entre
otros. Además de todo lo que tiene que ver con la comprensión del fenómeno de la vida tal y
como lo conocemos (su emergencia, condiciones de desarrollo, adaptabilidad -extremofilia-,
etc.), también involucra la búsqueda de vida fuera de la Tierra (exobiología) y sus derivaciones,
como son la exploración espacial (planetología) y la habitabilidad. Actualmente, más de 150
investigadores y técnicos desarrollan en el CAB diferentes proyectos científicos tanto nacionales
como internacionales.
Más información:
Nota de prensa completa en:
Artículo científico: Extracellular DNA Release by Undomesticated Bacillus subtilis Is Regulated
by Early Competence (http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0048716).
Contacto: Eduardo González-Pastor, Centro de Astrobiología (CSIC-INTA)
Tlf.: (34) 91 520 6470 // (34) 91 520 6471
Correo electrónico: gonzalezpje@cab.inta-csic.es
Imágenes:
Pie de imagen 1: Colonia de Bacillus subtilis 3610. Crédito: María Lamprecht, CAB (CSIC-INTA)
Pie de imagen 2: B. subtilis al microscopio electrónico. Crédito: Virginia Souza-Egipsy, Instituto de
Ciencias Agrarias (CSIC)
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