Tras descubrimiento: optimizan herramientas CRISPRi para la investigación de Piscirickettsia
Científicos chilenos aplicaron herramientas CRISPRi para identificar genes esenciales en la infección del patógeno y desarrollar una plataforma que facilitará la validación de futuros enfoques terapéuticos.
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En un estudio publicado recientemente, científicos chilenos descubrieron que en Piscirickettsia salmonis el gen comEC, esencial para la competencia natural (proceso mediante el cual algunas bacterias incorporan ADN externo a su genoma) está interrumpido por elementos transponibles en todos los genomas de las diferentes variantes disponibles de la bacteria, independiente de su origen geográfico.
El Dr. Sergio Marshall, investigador de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso y uno de los autores del estudio, señala a Salmonexpert que este patrón sugiere que la pérdida de competencia natural ocurrió tempranamente en la historia evolutiva de la especie.
Por esta razón el estudio se centró en evaluar y analizar el rol funcional de otros genes asociados a la competencia natural (comEA, comFB, comM y dprA) que permanecen conservados en distintas especies bacterianas y que se encuentran también en el genoma P. salmonis.
Así, según explica el Dr. Marshall, varios genes asociados a competencia se expresan durante la infección, pese a que P. salmonis no parece ser naturalmente competente.
“Lo anterior sugeriría que podrían cumplir funciones alternativas, posiblemente relacionadas con estabilidad genómica, fisiología celular o adaptación intracelular. De hecho, al modular su expresión observamos que algunos de estos genes impactan la viabilidad bacteriana y el efecto citopático, lo que refuerza la idea de que su función podría ir más allá de la captación de ADN”, detalla el experto de la PUCV.
Otro gen clave evaluado en la investigación fue el gen comL/bamD, que forma parte del sistema BAM (β-barrel Assembly Machinery) responsable del ensamblaje de proteínas de membrana externa. Este gen es esencial para la biogénesis de la envoltura bacteriana y cumple un rol estructural y funcional crítico, ya que permite la correcta inserción de porinas, transportadores y otros factores relevantes para la interacción con el entorno y el hospedador.
En P. salmonis, los científicos descubrieron que la represión de comL/bamD sería esencial para la viabilidad en la cepa Psal-104b (genogrupo LF), en condiciones de cultivo axénico. En la cepa Psal-103 (genogrupo EM), no se observó esencialidad en cultivo libre de células.
Sin embargo, en ambas cepas —y por tanto en ambos genogrupos predominantes en Chile— “su represión redujo drásticamente el efecto citopático durante la infección. Esto indica que bamD constituye un determinante clave para la fisiología bacteriana y el fitness durante la infección en P. salmonis”, exhibe el experto de la PUCV.
Mas allá de estos resultados, el Dr. Marshall resalta que este estudio permitó implementar y optimizar herramientas basadas en CRISPRi en esta bacteria y expandir de manera concreta el kit genético disponible para estudiar al patógeno.
“Hoy contamos con herramientas genéticas más robustas para estudiar P. salmonis, lo que permite construir mutantes en plazos relativamente breves y validar experimentalmente factores de virulencia y genes aún no caracterizados. Esto fortalece la base científica necesaria para desarrollar, en el futuro, estrategias terapéuticas o preventivas más específicas y mejor fundamentadas”, agrega.
A futuro los científicos buscan aprovechar la plataforma genética desarrollada en este trabajo para explorar funciones aún no caracterizadas del genoma de P. salmonis, pudiento abordar con mayor precisión los mecanismos moleculares que determinan la fisiología, adaptación y persistencia en sistemas productivos del patógeno.
