La toxina y su antídoto en Streptomyces

Identification of the First Functional Toxin-Antitoxin System in Streptomyces.
L. Sevillano, M. Díaz, Y. Yamaguchi, M. Inouye, RI Santamaría* (2012).
PLoS ONE 7(3): e32977.


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Los sistemas toxina-antitoxina de bacterias suelen estar compuestos por un par de genes contiguos que actúan de manera conjunta: uno de ellos codifica una proteína con efecto tóxico mientras que el otro gen codifica la correspondiente proteína antídoto que bloquea la acción de la toxina. Estos sistemas se clasifican en tres tipos, según el mecanismo de acción de la antitoxina. Los más frecuentes son los de tipo II, en los que la toxina es inactivada por su unión a la antitoxina. Las toxinas suelen ser muy resistentes a las proteasas, mientras que las antitoxinas son más sensibles y tienen una vida media mucho más corta. Su función no está muy clara, aunque se han relacionado con la protección contra el ADN extraño, la respuesta al estrés o la muerte celular programada. Estos sistemas han sido muy estudiados en bacterias Gram negativas como Escherichia coli en la que se han identificado al menos 33 sistemas toxina-antitoxina. Suelen estar codificados en plásmidos, por lo que se transmiten entre la población bacteriana con facilidad.

El Instituto de Biología Funcional y Genómica de la Universidad de Salamanca, acaba de publicar en PLoS ONE la primera demostración experimental de uno de estos sistemas toxina-antitoxina funcional en dos especies de Streptomyces. El sistema, similar a uno de E. coli, está compuesto por una proteína YefM que actúa como antitoxina inestable, y por YoeB, que es la toxina estable. La sobre-expresión del sistema YefM/YoeB es letal tanto para E. coli como para de Streptomyces, lo que demuestra que el sistema es funcional. Además el complejo proteico YefM/YoeB purificado interacciona y se une específicamente a determinadas secuencias promotoras, inhibiendo el inicio de la traducción.

Recientemente, mediante análisis bioinformáticos de genomas completos, se han detectado hasta 24 sistemas toxina-antitoxina en Streptomyces, aunque su funcionalidad aún no ha sido demostrada.

*Ramón I. Santamaría realizó su Tesis Doctoral en el  Area de Microbiología, Facultad de Biología  de la Universidad de León y en la actualidad es Investigador Científico del CSIC en el Instituto de Biología Funcional y Genómica de la Universidad de Salamanca