La amplificación estocástica del genoma de Leishmania permite su supervivencia en respuesta al estrés ambiental.

Una de las características mas importantes que caracterizan a los parásitos pertenecientes al orden Kinetoplástida, es que difieren de otros grupos debido a su practica ausencia de regulación en el proceso de transcripción de la información genética. Bloques de genes se co-transcriben de manera conjunta, proceso que se denomina como : transcripción policistrónica , hecho favorece la emergencia de mecanismos paralelos de regulación y que se observan de manera extrema en el caso de parásitos pertenecientes al género Leishmania. En el artículo publicado en Mayo de este año en la revista PloS Biology, Ubeda JM y cols describen como gran parte del genoma de Leishmania esta sujeto a reordenamientos que ocurren de manera estocástica entre secuencias repetidas distribuidas a lo largo de los diferentes cromosomas de este. El análisis y descripción de este fenómeno se representa en la figura 1.

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Figura 1. En este ejemplo, se describe como los procesos de recombinación entre secuencias homologas (flechas dentro de los segmentos de DNA) pueden dar lugar a segmentos de DNA circular o duplicaciones en tándem debido a fallos en los entrecruzamientos entre cromátidas hermanas.   Los reordenamientos se analizaron mediante PCR utilizando primers (flechas C1 y C2) que pudieran dar diferentes productos dependiendo del tipo de reordenamiento ocurrido.

Como se observa en la figura 2, Ubeda JM y cols demostraron de una manera elegante, que los parásitos fueron capaces de generar, entre otros, fragmentos de DNA circular conteniendo la enzima Dihidrofolato reductas en respuesta al tratamiento de estos con el fármaco “antifolate methotrexate (MTX)”. Cuando el fármaco fué retirado, el parasito elimina gradualmente los amplicones circulares que había generado, demostrándose de esta manera, que la amplificación de regiones del genoma es también reversible.

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Figura 2. . Amplicificación del locus que contiene la enzima DHFR-TS perteneciente al cromosoma 6 de Leishmania major. PCR que demuestra la amplificación del segmento a partir del tratamiento con MTX en el Pase 2 del cultivo.

La resistencia a fármacos por parte de un organismo infeccioso, es un fenómeno que ocurre de manera gradual desde el momento que un tratamiento es empezado a ser administrado. El hecho de que Leishmania amplifique de estocástica segmentos de su genoma con relativa facilidad, significa otro nivel mas dentro de todos los mecanismos que un parásito utiliza para su supervivencia. De esta manera el parásito aumenta su diversidad poblacional, favoreciendo que parte de esta pueda ser resistente a fármacos o a otro tipo de estreses ambientales. Los autores también describen la relación de enzimas recombinasas con estos procesos y sugieren que estas puedan ser objeto de estudio para el diseño de fármacos frente a estas.

Para los que estéis interesados en profundizar sobre el tema, os adjuntamos el enlace a la publicación:

http://www.plosbiology.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pbio.1001868

Luis Miguel de Pablos

 

 

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