Las nucleasas anti-CBASS y anti-Pycsar de los fagos subvierten la inmunidad bacteriana

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Biología molecular
• Virología

Sus antecedentes:

• Las bacterias utilizan la señalización antifágica basada en oligonucleótidos cíclicos (CBASS) y el sistema de pirimidina ciclasa para la resistencia antifágica (Pycsar) como mecanismos de defensa contra los fagos.
• Estos sistemas se basan en señales de nucleótidos cíclicos para desencadenar la muerte celular y detener la replicación viral.
• Las estrategias de evasión de fagos existentes se dirigen a los sistemas CRISPR y de modificación de restricción, pero no a CBASS o Pycsar.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos de los fagos para evadir la inmunidad de los antifagos CBASS y Pycsar.
• Identificar y caracterizar nuevas proteínas fagas que contrarrestan los sistemas de defensa bacteriana.

Principales métodos:

• Se realizó un análisis bioquímico de 57 fagos en Escherichia coli y Bacillus subtilis.
• Se determinaron las estructuras cristalinas de las proteínas anti-CBASS (Acb1) y anti-Pycsar (Apyc1).
• Se realizaron experimentos in vivo para evaluar la eficacia de Acb1 y Apyc1 en la defensa de bloqueo.

Principales resultados:

• Los fagos codifican las proteínas anti-CBASS (Acb) y anti-Pycsar (Apyc) que degradan las señales de nucleótidos cíclicos.
• Acb1 y Apyc1 fueron identificados como miembros fundadores de distintas familias de proteínas.
• Los análisis estructurales y bioquímicos revelaron mecanismos distintos para la degradación de la señal por Acb1 y Apyc1.
• Se demostró que Acb1 y Apyc1 bloquean los efectores aguas abajo y confieren resistencia in vivo.

Conclusiones:

• La escisión de las señales de nucleótidos cíclicos del huésped es una estrategia crítica de evasión inmune del fago.
• Las proteínas Acb y Apyc representan un mecanismo conservado en diversos fagos para superar las defensas bacterianas.
• El descubrimiento de Acb y Apyc amplía nuestra comprensión de las interacciones entre fagos y huéspedes y la inmunidad bacteriana.