Desvelan un enigma de la microbiología al compilar el contexto genómico de los ‘retrones’

El grupo de la Estación Experimental del Zaidín (CSIC) liderado por el Dr. Nicolás Toro lleva tiempo estudiando las denominadas Transcriptasas Inversas (RTs, del inglés Reverse Transcriptases), un conjunto de enzimas presentes en los genomas de bacterias cuya función biológica ha sido un misterio desde hace más de 30 años.

Figura 1: Clasificación propuesta de los sistemas de retrones. Diagrama esquemático de la organización genética que refleja la alta modularidad de los sistemas tripartitos de retrones (I-XIII) incluyendo los correspondientes grupos filogenéticos (clades: 1-10) de sus RTs asociadas.

Estas enzimas, inicialmente descubiertas en 1970 en virus asociados a tumores, son capaces de sintetizar DNA a partir de RNA, desafiando así el paradigma del flujo de información biológica desde los genes (DNA) a las proteínas a través de moléculas de RNA que funcionan como intermediarias. En 1989, las RTs fueron descritas por primera vez en bacterias. Conocidas como Retrones, son responsables de la acumulación de grandes cantidades de una molécula híbrida DNA-RNA de pequeño tamaño cuyo papel biológico ha empezado a descifrarse este año 2020.

En el trabajo recién publicado en la revista Nucleic Acids Research, los autores realizaron una compilación y búsqueda sistemática del contexto genómico de estas RTs. Así, han podido determinar que los componentes de estos sistemas no se reducen exclusivamente a la RT y al híbrido DNA-RNA, sino que llevan asociada una proteína clave para conocer su función. Dependiendo de las características de ese tercer componente, los autores han clasificado y determinado al menos 13 tipos distintos de retrones que reflejan una alta modularidad (Figura 1).

Los retrones son ahora mismo un punto caliente en la investigación en microbiología. Este estudio sienta las bases para conocer su función biológica y desarrollar posibles aplicaciones biotecnológicas basadas en retrones, incluyendo nuevos sistemas de defensa frente infecciones víricas en bacterias, módulos de toxina y antitoxina, así como identificar otras funciones celulares todavía por determinar.