Las células bacterianas transmiten recuerdos a sus descendientes

Las células bacterianas pueden “recordar” cambios breves y temporales en sus cuerpos y en su entorno inmediato, para luego transmitirlos hacia su descendencia, según un nuevo estudio. Los investigadores comprobaron que el estrés temporal puede causar cambios hereditarios, pero sin alterar la genética.

Científicos de la Universidad Northwestern y la Universidad de Texas-Southwestern, en Estados Unidos, descubrieron que las células bacterianas pueden “recordar” breves cambios temporales en sus cuerpos y en sus alrededores, para luego transmitir esos recuerdos a varias generaciones de descendientes, pero sin alterar su ADN. Los hallazgos, que se resumen en un estudio publicado en Science Advances, podrían tener implicaciones sobre cómo se tratan las infecciones.

Resistencia a los antibióticos

Por ejemplo, los investigadores creen que podrían “piratear” esta característica para eludir la resistencia a los antibióticos en las bacterias durante varias generaciones. Lo lograrían “ajustando” sutilmente una bacteria patógena para hacer que su descendencia sea más sensible al tratamiento. Sin embargo, este importante aspecto no es el único hallazgo clave de la investigación: también desafía suposiciones de larga data sobre cómo los organismos más simples transmiten y heredan rasgos físicos.

“Una suposición central en la biología bacteriana es que las características físicas hereditarias están determinadas principalmente por el ADN. Pero sabemos que en los sistemas complejos la información también se puede almacenar a nivel de la red de relaciones regulatorias entre genes, sin codificarse en el ADN. Nuestras conclusiones, enfocadas en el análisis de la bacteria Escherichia coli, muestran que este mecanismo también puede darse en sistemas simples”, indicó en una nota de prensa el científico Adilson Motter, autor principal del nuevo estudio.

Recuerdos persistentes

Los especialistas comprobaron que existen características transmitidas de padres a hijos que no están codificadas en el ADN, sino en la propia red reguladora. Las variaciones temporales en la regulación genética imprimen cambios duraderos dentro de la red, que se transmiten a la descendencia. En otras palabras, los “ecos” de los cambios que afectan a sus padres persisten en la red reguladora mientras el ADN permanece sin cambios, explicaron los científicos.

Por el momento, los “recuerdos” advertidos tienen que ver con leves modificaciones en los cuerpos de las bacterias y en su entorno cercano, pero los científicos están tratando de probar ahora sus teorías en experimentos de laboratorio utilizando la tecnología CRISPR, que desactiva temporalmente los genes. Según un artículo publicado en Genetic Engineering & Biotechnology News, buscan comprobar si las perturbaciones podrían causar un efecto similar en la temperatura del entorno celular o en la disponibilidad de nutrientes o pH, entre otros efectos.

Referencia

Irreversibility in bacterial regulatory networks. Yi Zhao et al. Science Advances (2024). DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.ado3232