Un artículo del grupo Biotecnología Microbiana de la UMU, liderado por el catedrático Antonio Sánchez Amat, muestra, gracias al estudio de fagos aislados de aguas de mar, que los dos sistemas CRISPR-Cas de la bacteria Marinomonas mediterranea interaccionan en la resistencia frente a la infección por dichos virus.

La investigación, publicada en la prestigiosa revista eLife, capitaneada por el premio Nobel Randy Schekman, cuenta con la colaboración de la Universidad de Standford (California) y la Universidad de Otago (Nueva Zelanda).

Para este estudio se ha tomado como modelo a Marinomonas mediterranea, una bacteria que crece sobre la planta marina Posidonia oceanica y de la que se han aislado diferentes cepas en aguas costeras de Murcia, como Cabo de Palos, y otras zonas del mar Mediterráneo. De este mismo ambiente se han aislado fagos, virus que infectan a bacterias, específicos frente a M. mediterranea. El análisis del genoma de las diferentes cepas de esta bacteria está permitiendo avanzar en el estudio del papel de los sistemas CRISPR-Cas en la resistencia frente a los fagos aislados.

M. mediterranea posee dos sistemas CRISPR-Cas, de tipo I-F y III-B respectivamente. Estos sistemas permiten capturar pequeños fragmentos de los fagos que infectan a la bacteria como 'vacuna' para defenderse frente a nuevas infecciones del mismo virus. El sistema III-B posee un novedoso mecanismo de adquisición de esa inmunidad genética a partir de ARN. La descripción de este sistema en Marinomonas mediterranea fue publicada en la revista Science en 2016.

El resultado más relevante del nuevo estudio publicado en la revista eLife, es que los dos sistemas CRISPR presentes en M. mediterranea actúan como una doble barrera de defensa de la bacteria frente a los ataques de los virus. Gracias al trabajo del grupo Biotecnología Microbiana se ha encontrado que los espaciadores del sistema I-F son utilizados por este sistema y también por el sistema III-B.

"Lo que nosotros hemos visto es que hay dos sistemas vigilantes, si los fagos escapan del primero, el segundo consigue detener la infección. En el artículo se ha demostrado que en ausencia del sistema III-B los mutantes que escapan del sistema I-F aparecen fácilmente. La cooperación de los dos sistemas permite a la bacteria asegurarse la supervivencia eliminando a los fagos" explica Sánchez Amat. Estos resultados contribuyen a entender por qué en muchos microorganismos coexisten diversos tipos de sistemas CRISPR-Cas.