Las mutaciones desestabilizadoras codifican la variación no genética que impulsa la innovación evolutiva

Área de la Ciencia:

• Biología evolutiva
• Biología molecular
• Virología

Sus antecedentes:

• Las innovaciones evolutivas a menudo surgen de la reutilización de genes, pero los mecanismos subyacentes se debaten.
• El bacteriófago lambda (λ) utiliza su proteína J para el reconocimiento del huésped, uniéndose al receptor LamB.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos por los que el gen de reconocimiento de huéspedes J del bacteriófago lambda desarrolla nuevas funciones.
• Explorar cómo las mutaciones en el gen J facilitan la adaptación a nuevos receptores.

Principales métodos:

• Identificación de mutaciones en el gen J del bacteriófago lambda.
• Evaluación de la adsorción de los fagos mutantes a los receptores nativos (LamB) y nuevos (OmpF).
• Análisis de las consecuencias estructurales y funcionales de las mutaciones en la proteína J y la partícula del fago.

Principales resultados:

• Las mutaciones en el gen J aumentan la adsorción al receptor LamB nativo y permiten la unión al receptor OmpF.
• Estas mutaciones desestabilizan la partícula lambda del fago, induciendo la bistabilidad conformacional en la proteína J.
• Esta bistabilidad da como resultado fagos de progenie con múltiples fenotipos, cada uno adaptado a diferentes receptores.

Conclusiones:

• La variación de proteínas no genéticas, a través de mecanismos como la bistabilidad conformacional, puede catalizar la innovación evolutiva.
• Un solo genotipo que manifiesta múltiples fenotipos puede ser un impulsor común de la evolución.
• Este estudio proporciona un modelo para comprender cómo los virus se adaptan y evolucionan a nuevos rangos de huéspedes.