Las bacterias cambian de forma barajando una fila de 15 genes

Cada tipo de bacteria tiene una forma t¨ªpica. Las hay cil¨ªndricas como los bacilos, esf¨¦ricas como los cocos, levemente onduladas, descaradamente sinuosas. Un equipo de Madrid ha demostrado ahora que la forma cil¨ªndrica de los bacilos requiere que una fila de 15 genes relacionados con la divisi¨®n celular est¨¦ ordenada de una forma precisa en el cromosoma. En las bacterias con otras formas, los 15 genes son m¨¢s o menos los mismos, pero aparecen barajados.

Hay pocas indicaciones de que el orden de los genes en el ADN sea crucial. Cada gen es una entidad bastante aut¨®noma, que contiene elementos capaces de activarlo o reprimirlo en respuesta a las variaciones del entorno. Lo que la c¨¦lula espera de un gen es que fabrique una prote¨ªna cuando sea necesario. Que el gen haga esto desde una posici¨®n u otra en el genoma es irrelevante. Para el caso, como si quiere hacerlo desde un trozo suelto de ADN que ande flotando por la c¨¦lula, como ocurre muy a menudo con los genes que confieren resistencia a los antibi¨®ticos.

Sin embargo, los equipos de Miguel Vicente y Alfonso Valencia, del Centro Nacional de Biotecnolog¨ªa, en Madrid, han demostrado de un modo bastante ingenioso que una fila de 15 genes, llamada grupo dcw, debe estar en un orden concreto para que la bacteria tenga una forma determinada. El trabajo, cuyo principal autor es Javier Tamames, del Centro de Astrobiolog¨ªa (Madrid), aparece en el n¨²mero de marzo de la revista Trends in genetics.

El trabajo es un buen ejemplo de lo mucho que pueden ayudar las comparaciones gen¨®micas -entre bacterias con distintas formas, en este caso- al esclarecimiento de los procesos biol¨®gicos y de su evoluci¨®n, sobre todo en casos como ¨¦ste, en que ni el mecanismo de la divisi¨®n celular, ni la funci¨®n de cada uno de los genes del grupo dcw, ni su relaci¨®n con la forma bacteriana, se conocen en detalle.

La original estrategia de los cient¨ªficos ha consistido en ordenar un par de docenas de bacterias muy distintas en una especie de falso ¨¢rbol geneal¨®gico, basado exclusivamente en el orden relativo de los genes en el grupo dcw. Es decir, que no han ordenado las bacterias como es habitual, de acuerdo con sus relaciones de parentesco reales, sino que han clasificado como parientes m¨¢s cercanas a las bacterias que, aunque no tengan mucho que ver en todo lo dem¨¢s, tienen el grupo dcw en un orden muy similar.

S¨ªmil humano

?Para qu¨¦ vale esto? Imaginemos un s¨ªmil humano. Supongamos que tenemos indicios de que el orden de cierta fila de genes provoca que su portador tenga un o¨ªdo musical superdotado. Y para probarlo hacemos lo siguiente: tomamos muestras gen¨¦ticas de personas de 20 o 30 regiones del mundo y los colocamos en una falso ¨¢rbol geneal¨®gico, bas¨¢ndonos s¨®lo en el orden de los genes en la fila. En ese ¨¢rbol, las personas que aparezcan en la misma rama no tienen por qu¨¦ ser parientes cercanos. Pero si nuestra teor¨ªa es cierta, s¨ª que deben tener aptitudes musicales similares. Arnold Sch?nberg y Duke Ellington deben compartir rama como si fueran primos.

Bien, pues la teor¨ªa de los cient¨ªficos del CSIC ha resultado ser cierta: en el falso ¨¢rbol geneal¨®gico basado en el orden del grupo dcw, las bacterias con formas similares tienden a aparecer en ramas pr¨®ximas (v¨¦ase gr¨¢fico), aun cuando los criterios habituales de clasificaci¨®n las suelan situar en grupos muy alejados.

?C¨®mo puede el orden de los genes alterar la forma de una bacteria? Lo m¨¢s probable, apunta Miguel Vicente, es que tener la forma alargada t¨ªpica de un bacilo requiera una activaci¨®n temporal muy ordenada de los genes responsables de ejecutar la divisi¨®n celular y de fabricar los componentes de la pared que envuelve a la bacteria, muchos de los cuales est¨¢n en el grupo dcw.

Las bacterias utilizan a menudo la contig¨¹idad entre dos o tres genes para activarlos al mismo tiempo. El truco es, simplemente, empezar a leer por un extremo del grupo y no parar hasta dos o tres genes m¨¢s all¨¢. Si los genes que deben activarse al mismo tiempo no est¨¢n f¨ªsicamente juntos, el truco no funciona.