diumenge, 30 de gener de 2011

Qui se l'empesca més grossa?

Un dels mecanismes que els organismes tenim per tal de deixar petjada en el nostre DNA és la metilació. Tots tenim el DNA metilat en unes seqüències específiques, seguint un patró que és característic a cadascú de nosaltres. Aquest patró de metilació pot servir per "marcar" simplement el DNA o, per exemple, en humans, pot formar part d'un procés més complex anomenat imprinting. Les metilacions poden servir per "apagar" gens, i fer que no s'expressin. De manera que si tots tenim una còpia materna i una paterna dels gens, si una de les còpies està inactiva per metilació només s'expressarà l'altra. Errors que es produeixen en els sistemes de metilació poden donar lloc a malalties com ara la Síndrome de Prader-Willi i la d'Angelman, entre altres.

Però avui això no va d'imprinting, ni d'humans. Sinó de microorganismes. I és que els bacteris també metilen el seu DNA, i els fags també són capaços de fer-ho. Tots els organismes tenen un patró de metilació propi, i això els permet poder identificar el que sí que és seu del que no. Si per exemple un bacteri detecta que ha entrat DNA amb una metilació estranya, el pot degradar per evitar-se problemes (ja que per exemple es podria tractar d'un fag que l'esclavitzés i després llisés la cèl·lula per sortir, tot matant-lo).

Els bacteris tenen un sistema de restricció-metilació, que consisteix en una sèrie d'enzims que li permeten metilar el DNA i tallar. Així doncs, hi ha uns enzims que detecten el DNA i en "llegeixen" el patró de metilació: si és correcte, cap problema; si no, el tallen i és degradat. Si ens fixem en un bacteri model típic, és a dir, E. coli, veuríem que a les seqüències GATC, totes les A estan metilades (recordeu que la informació que està codificada als gens es basa en combinacions d'aquestes quatre lletres, i cadascuna d'elles correspon a una base nitrogenada). Per tant, E. coli, quan detecta DNA exogen, el primer que fa és mirar-li les seqüències GATC: si tenen les A metilades, perfecte; però en cas contrari, ho degrada amb aquests enzims de restricció dels quals he parlat abans. Això sí, de les altres lletres del quartet (G, T i C) ni se'n preocupa, li és igual si estan metilades o no.

Ai! Però no s'ha de subestimar als fags! Els fags, malgrat ser tan petits i tenir tan poca cosa, són molt llestos i se les empesquen totes. I és que tenen molts sistemes per saltar-se la "revisió" d'E. coli. N'explicaré un que em va fer molta gràcia quan el vaig descobrir, ja que és tota una proesa evolutiva.

Hem dit que el bacteri no fa cas de la resta de bases, només de les adenines (A). De manera que alguns fags el que fan és metilar toooootes les bases. Així segur que no s'equivoquen! Per tant, quan E.coli el revisa, veu les adenines metilades i ja està contenta, i de la G, T i C passa totalment.

Però és clar, amb aquest sistema els fags haurien guanyat la batalla als bacteris massa fàcilment. I E.coli el que ha fet és contraatacar: ha adquirit un enzim que talla DNA hipermetilat. Ha! Què s'havien pensat, els fags? Si entra un DNA tot tot metilat, alguna cosa fa pudor de socarrim, així que millor degradar-ho, no fos cas que en sortíssim escaldats.

I E.coli va viure feliç per sempre més... No! Encara no! Als fags això no els hi va agradar gens, i van aconseguir tenir una proteïna que degradés l'enzim que degradava el DNA hipermetilat. Un embolic! D'aquesta manera, quan aquests fags entren dins d'E. coli, ella ràpidament el vol degradar, però el fag ho impedeix.

I semblava que la cosa acabava aquí. Ni de bon tros! E. coli, lluitadora fins al final, decideix plantar cara a l'enzim que li està degradant el seu enzim. I amb la intenció de destruir-lo, el que fa és no deixar que el fag el fabriqui. Els enzims són proteïnes, de manera que estan codificats al genoma, són transcrits a mRNA i després traduïts a proteïna. I per traduir cal un enzim anomenat tRNA: doncs el bacteri el que fa és destruir el tRNA que ajudarà a sintetitzar l'enzim del fag, de manera que aquest no acaba fent-se mai.

Però els fags potser algun dia dominaran la terra, si no ho han fet ja... i és que el nivell de complexitat i d'estar jugant al gat i a la rata sembla ser que no té fi! Després de veure que el bacteri els hi talla el tRNA, els fags van ser capaços de sintetitzar un lligasa especial. Les lligases són enzims que uneixen trossos de DNA o RNA, els "solden". Per tant, davant la incursió del bacteri, la lligasa uneix de nou el tall i el tRNA esdevé funcional per traduir l'enzim.

I qui guanya? Doncs suposo que s'arriba a un equilibri, perquè ambdós segueixen vius... i ben vius!*


[Falta una mica de rigor científic en el text, però així resulta més divertit... Cadascun dels canvis és produït per mutacions i selecció dels individus millor adaptats... En cap moment els bacteris o virus tenen la capacitat ni la voluntat de decidir contraatacar!]

* Estrictament, els virus no es podria dir que estiguessin vius, ja que sense un hoste on allotjar-se no són capaços de fer res!

5 comentaris :

XeXu 30 de gener de 2011 a les 22:25  

I després diem de les guerres que tenim nosaltres! A tan petita escala, es fabriquen armes igualment poderoses i efectives. És genial la co-evolució!

Ah, dius que els fags dominaran la terra? Fan tard, què me'n dius dels retrovirus? Serà que no tenim transposons al genoma...

Dan 31 de gener de 2011 a les 0:22  

Un equilibri basat en una cursa d'armaments. A veure qui queda abans sense recursos!
Un post excel·lent. Encara que això que els virus estan "vius" es podria discutir ;-D

Laia 31 de gener de 2011 a les 8:44  

Xexu, tens raó, al final ja he generalitzat amb els fags com si fossin "els virus", i n'hi ha la tira! Com que faré Virologia segur que algun post en surt ^^


Dan... ja ho he mig arreglat :P Tens raó!

Alasanid 5 de febrer de 2011 a les 0:02  

Que quedat meravellat amb la cursa armamentística com diu en Dan.

I pel que dius del rigor... Passa el que passa sempre, quan s'és purista només ho entenen els qui ja ho coneixen.

De totes maneres es veu que aquestes coses les gaudeixes i es nota quan es llegeix (és de més bon llegir).

Laia 8 de febrer de 2011 a les 0:30  

Alasanid, gràcies per la part que em toca. I de mecanismes d'aquests n'hi ha la tira, és increïble. Cal tenir en compte que en un medi ric, una E.coli cada 20-30 minuts pot replicar, de manera que tot el que són mutacions... etc, s'esdevé a una escala molt diferent a la que estem acostumats a pensar!

Publica un comentari a l'entrada

  © Blogger templates 'Neuronic' by Ourblogtemplates.com 2008

Back to TOP