Las plantas son susceptibles a una amplia gama de patógenos. Para las patatas, una de esas amenazas es Pectobacterium atrosepticum, una bacteria que provoca el ennegrecimiento de los tallos, la putrefacción de los tejidos (la llamada «pata negra») y a menudo conduce a la muerte de las plantas con importantes pérdidas agrícolas. En 2012, los investigadores aislaron un nuevo virus que infecta y mata a esta bacteria, un bacteriófago llamado φTE (phiTE). Ahora, por primera vez, los científicos han descubierto la estructura atómica de φTE, revelando un posible mecanismo de infección que puede ser más complejo de lo que se pensaba anteriormente.
El estudio, publicado en Nature Communications, es el resultado de una colaboración multidisciplinaria entre científicos del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) y la Universidad de Otago. Reúne conocimientos de varios campos, incluida la virología, la biología estructural, la genética molecular, la ingeniería de proteínas, la bioquímica y la biofísica.
Perteneciente a una de las clases virales más extendidas, φTE es un bacteriófago de particular interés para la comunidad de genética molecular. Además de su función en la lucha contra los patógenos de las plantas, sirve como un virus modelo comúnmente utilizado en la investigación para estudiar cómo los bacteriófagos interactúan con las bacterias hospedantes.
Utilizando microscopía crioelectrónica (crio-EM), el equipo capturó con éxito todo el virión φTE con resolución atómica. Los científicos han descubierto que el virus exhibe una topología única en comparación con otros virus de la misma familia.
Este nuevo conocimiento ha ayudado a comprender los cambios conformacionales que permiten al virus liberar su ADN en el huésped e iniciar la infección. También se descubrió que φTE tenía una cápside relativamente más grande (la cubierta del virus, que está formada de proteínas), probablemente albergando un genoma más grande.
Además, el equipo identificó elementos estructurales que parecen desempeñar un papel fundamental en el mantenimiento de la estabilidad y la función del virión. La visualización directa les permitió aislar una proteína conocida como proteína de cinta métrica (TMP), que es importante para el ensamblaje y funcionamiento del virión.
Al comparar φTE con virus relacionados, los científicos han identificado varias características comunes, así como diferencias notables. Basándose en estos resultados, propusieron un modelo que describe cómo φTE podría iniciar su ataque al anfitrión.
Este estudio amplía nuestra comprensión de los bacteriófagos como φTE y puede tener implicaciones significativas. Permitirá a los científicos estar mejor equipados para desarrollar agentes biológicos que puedan combatir una variedad de enfermedades bacterianas de las plantas. Estos agentes sirven como una alternativa valiosa a los tratamientos químicos y antibióticos tradicionales.
Fuente: Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa.
