Según el experto Philippe Marlière, inventor y genetista de la Universidad de Evry, Francia. El ADN viral podría ser parte de los genomas “extraterrestres” y ayudaría a explicar cómo funciona el sistema.

El científico dirige el estudios de ciencias publicado en Nature con el nombre de:El extraño ADN viral revela secretos a los biólogos. En donde explica como los virus que infectan bacterias tienen enzimas especializadas para producir genes con nucleobase alternativa.

Resumen del estudio

según el experto, los genomas ‘extraterrestres’ se pueden encontrar en la Tierra. Algunos virus que infectan bacterias utilizan un alfabeto genético alternativo que es distinto del código utilizado por casi todos los demás organismos y, ahora, dos equipos han explicado cómo funciona el sistema.

Los estudios de seguimiento mostraron que el genoma más fuerte de S-2L era resistente a las enzimas que mastican el ADN y otras defensas antifágicas que ejercen las bacterias. Pero los investigadores no sabían cómo funcionaba el sistema Z-DNA o si era común. El ADN-Z es solo una de las numerosas modificaciones que se sabe que existen en el ADN del fago.

Un callejón sin salida

Para responder a esas preguntas, un equipo dirigido por Marlière y Pierre-Alexandre Kaminski, bioquímico del Instituto Pasteur de París, secuenció el genoma del fago a principios de la década de 2000. Encontraron un gen que está potencialmente involucrado en un paso de la producción de Z-DNA, pero no en otros. Pero la secuencia no tenía coincidencias en las bases de datos genómicas en ese momento, y la búsqueda del equipo para comprender la base del Z-DNA llegó a un callejón sin salida.

Marlière y sus colegas patentaron el genoma de S-2L, pero también lo hicieron público, y continuó recorriendo las bases de datos genómicas. Finalmente, en 2015, el equipo tuvo un éxito: un fago que infecta bacterias acuáticas del género Vibrio albergaba un gen que coincidía con un tramo del genoma de S-2L. El gen codificaba una enzima similar a la que usan las bacterias para producir adenina. “Fue un momento estimulante”, dice Marlière.

El gen PurZ

En 2019, el equipo de Zhao encontró coincidencias de bases de datos similares. Ambos equipos demostraron que todos los fagos tenían un gen llamado PurZ. Esto codifica una enzima que juega un papel temprano pero crucial en la producción del nucleótido Z a partir de una molécula precursora que está presente en las células bacterianas. Luego identificaron enzimas adicionales, codificadas en los genomas de las bacterias que infectan los fagos, que completan la vía.

El arma secreta del ADN contra los nudos y enredos

Pero quedaba una pregunta clave. Las enzimas que identificaron los equipos produjeron el ingrediente crudo para Z-DNA, una molécula llamada dZTP, pero eso no explica cómo los fagos insertan la molécula en las cadenas de ADN, mientras que excluyen las bases A (en forma de una sustancia química llamada dATP).

Aquí, las conclusiones de los equipos difieren ligeramente. Junto a PurZ, en el genoma del fago Vibrio se encuentra un gen que produce una enzima llamada polimerasa, que copia cadenas de ADN. Marlière y Kaminski encontraron que la polimerasa del fago incorpora dZTP en el ADN, mientras elimina cualquier base A que se haya introducido. “Esto nos explicó por qué se excluyó A”, dice Kaminski. “Esto fue realmente espectacular”.

Aún son necesarias más pruebas

Zhao cree que esta no es toda la historia. Su trabajo sugiere que se necesita otra enzima de fagos, una que rompa el dATP pero conserve el dZTP dentro de las células. Su equipo descubrió que aumentar los niveles de dZTP en relación con los de dATP era suficiente para engañar a la propia polimerasa de una célula para que produjera Z-DNA.

Con información de Nature.

Notas relacionadas:

Reino Unido inicia medicina personalizada y análisis de ADN para anticipar problemas de salud

XplorADN, tecnología mexicana que detecta la predisposición a la diabetes y obesidad

Científicos suecos y españoles diseñan vacunas para hepatitis C basadas en ADN replicativo