Un grupo de investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria (ISTA) ha desvelado un nuevo aspecto del sistema genético conocido como «mar», que ha sido objeto de estudio debido a su relación con la resistencia a múltiples antibióticos en la bacteria Escherichia coli. Este sistema, caracterizado por su complejidad y regulación precisa, parece haber evolucionado no solo para combatir antibióticos, sino también para asegurar la adaptabilidad de las bacterias en el entorno variable del intestino humano.
Publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, los hallazgos sugieren que la expresión pulsátil de los genes del sistema mar, incluso en su estado «apagado», desempeña un papel crucial en la supervivencia de estas bacterias. Según Kirti Jain, primera autora del estudio, esta actividad, que se solapa con los ciclos de alimentación del huésped, permite a los microbios crecer y adaptarse a su entorno en constante cambio.
Un sistema genético sorprendente
Tradicionalmente, se ha considerado que el sistema mar es esencial para la resistencia a antibióticos, lo que le dio su nombre. Sin embargo, la investigación revela que este mecanismo también presenta una expresión «fugaz» de actividad genética cuando debería estar inactivo. Jain subraya la paradoja de que, a pesar de que este sistema ha evolucionado bajo una presión selectiva para ser estrictamente controlado, aún permite cierto nivel de expresión basal. La pregunta que surge es si esta expresión basal tiene un papel adaptativo o funcional.
El equipo de ISTA, liderado por Jain y el profesor Calin Guet, se propuso investigar este fenómeno. Un aspecto singular del sistema mar es su codón de inicio de transcripción, un código que activa la actividad genética. Este codón, con una secuencia inusual de GTG (guanina-timina-guanina), se encuentra en todos los microbios intestinales, sugiriendo que su presencia podría influir en la actividad pulsátil del sistema mar. Al alterar este codón en experimentos, los investigadores observaron cambios significativos en la expresión del sistema, lo que indica que la elección de diferentes codones de inicio puede ser un factor clave para afinar la dinámica de redes regulatorias genéticas complejas.
Los hallazgos de este estudio no solo iluminan los mecanismos que rigen la resistencia a antibióticos, sino que también podrían contribuir al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas en salud pública. Al reexaminar el sistema mar, los científicos sugieren que su función principal podría estar más relacionada con «respuestas adaptativas múltiples» que con la simple resistencia a antibióticos. Esto abre nuevas vías para entender cómo las bacterias pueden gestionar su supervivencia en un entorno hostil, donde la presión selectiva es constante.
Al resaltar la importancia de realizar preguntas fundamentales y de revisar observaciones a la luz de los avances tecnológicos, Jain destaca la necesidad de una investigación interdisciplinaria, un enfoque que ha caracterizado el trabajo en ISTA. Este tipo de colaboración no solo enriquece la ciencia, sino que también plantea nuevas perspectivas sobre cómo los organismos, incluso los más humildes, han evolucionado para sobrevivir en un mundo complejo y en constante cambio.
