Aislamiento y caracterización molecular de micobacteriofagos: sus aplicaciones al estudio y diagnóstico de micobacterias patógenas

En las últimas décadas el estudio de los bacteriofagos específicos de micobacterias-micobacteriofagos- se ha constituido en una pieza clave para los avances alcanzados en el estudio de la fisiología y genética de este género bacteriano, que comprende numerosas especias entre ellas patógenos que suponen una amenaza en salud pública como M. tuberculosis y M.leprae, agentes causales de las tuberculosis y la lepra respectivamente. Durante el desarrollo de la presente Tesis Doctoral se han aislado siete micobacteriofagos usando M. smegmatis como bacteria indicadora; los cuales junto a otros once micobacteriofagos aislados previamente en el mismo laboratorio de trabajo, han sido caracterizados fenotípicamente, en cuanto a su naturaleza lítica o temperada, su rango de huésped y sus características morfométricas. Algunos de ellos se han integrado con facilidad al cromosoma de M. smegmatis mientras que seis de los dieciocho micobacteriofagos en estudio fueron capaces de infectar M. tuberculosis. También, gracias a la secuenciación genómica de estos especímenes los mismos pudieron agruparse en distintas categorías definidas en la literatura, se determinaron el número de ORFs en cada caso, y la función probable para los mismos, cuando esta pudo ser asignada; este análisis permitió finalizar la secuenciagenimica para diez de ellos, las cuales han sido depositadas en Genbank. Inesperadamente en una alta proporción, estos aislamientos presentaron loci de partición, constituídos por los elementos ParA, ParB y ParS. Mediante un análisis filogenético de los mismos, y considerando la naturaleza temperada de los micobacteriofagos que poseen estos sistemas, es probable que dada la reticencia del género Mycobacterium al intercambio génico, sus virus hayan adquirido estos loci de partición como una alternativa para perpetuarse junto con las micobacterias sin “perturbar” su genoma. Por otro lado, en el marco de una colaboración establecida con el grupo del Dr. C. Martín (Universidad de Zaragoza, España), se ha construido una mutante en el ORF MSMEG_4724, codificante para una oligorribonucleasa hipotética (ORN) con actividad 3´-5´exonucleasa. La ausencia de la misma ha generado una reducción en la eficiencia de formación de placas de lisis para más de la mitad de los micobacteriofagos ensayados, bloqueando parcialmente el ciclo de replicación de los mismos en la etapa de inyección del material genético, y en algún otro punto que aún no pudo ser elucidado. Además, mediante el análisis de mutantes espontáneas resistentes a distintos micobacteriofagos, se han podido dividir a los aislamientos locales en dos grupos definidos, aquellos que usarían GPLs como moléculas receptoras, y un grupo mayoritario que fue capaz de replicarse en mutantes deficientes en estas moléculas, y por lo tanto tendrían preferencia por otro tipo de moléculas para iniciar la infección en M. smegmatis.