L’evolució de la capacitat d’evolucionar: els mecanismes de variació antigènica de Borrelia burgdorferi

Biologia evolutiva: En les relacions simbiòtiques hoste-paràsit s’estableix una dialèctica evolutiva. Això és ben visible en els fenomens coevolutius que apareixen entre vertebrats i bacteris paràsits. El sistema immunitari adaptatiu dels vertebrats és capaç de desplegar una resposta específica contra els bacteris. Aquesta resposta específica es basa en el reconeixement de patrons moleculars bacterians específics (antígens). Molts bacteris patògens ho són precisament en la mesura que disposen de sistemes de variació antigènica. Que la selecció natural actuï afavorint aquelles variants antigèniques que no són reconegudes per l’hoste és força evident. Però menys evident és que la selecció natural expliqui la capacitat de variació antigènica en ella mateixa. Christopher J. Graves, Vera I. D. Ros, Brian Stevenson, Paul D. Sniegowski i Dustin Brisson publiquen a PLoS Pathogens un article titulat “La selecció natural promou la capacitat evolutiva antigènica”. Graves et al. defineixen la capacitat evolutiva (evolvability, en anglès) com la “capacitat d’evolucionar per selecció natural”. En aquesta recerca investiguen si la seva hipòtesi (que la capacitat evolutiva sigui en ella mateixa objecte de selecció natural) se sosté en el cas de Borrelia burgdorferi, un bacteri, del grup de les espiroquetes, coneguts en microbiologia mèdica com l’agent causal de la malaltia de Lyme.

Concretament, Graves et al. se centren en un dels principals mecanismes de variació antigènica de B. burgdorferi, el que afavoreix la variació de l’antígen superficial VlsE. Aquest mecanisme de variació es basa en l’existència de múltiples “cassets” vls en l’ADN genòmic de B. burgdorferi. Per a cada bacteri, únicament s’expressa un nombre reduït de “cassets”, mentre que la resta roman inèdita. Si la hipòtesi de Graves et al. fos vàlida en aquest model, la selecció natural hauria d’afavorir la diversitat genètica de les cassets vls no expressades.

La comparació de genomes d’una diversitat de soques de B. burgdorferi permet Graves et al. d’analitzar les diverses forces evolutives que actuen sobre les cassets vls no expressades. D’una banda, hi ha una sèrie de processos (conversions gèniques, duplicacions, delecions) que afavoreixen l’homogeneïtzació entre les cassets. D’altra banda, hi ha una tendència a la divergència, atribuïble a la selecció natural. Això es visibilitza en el fet que la taxa de mutació en les cassets no-expressades vls és molt superior a la taxa de mutació d’altres gens. Per exemple, els autors comprovaren que tres aïllats clonals obtinguts a partir d’una infecció experimental en ratolins d’un any de durada, ja mostraven una acumulació de 23 substitucions i 2 deleccions grans en cassets vls no expressats. Per contra, aquests tres clons de B. burgdorferi no mostraven diferències en altres gens.

L’aparell matemàtic emprat per Graves et al. és aplicable a altres situacions d’evolució de la “capacitat evolutiva”. No tan sols això té rellevància en el coneixement dels mecanismes d’elusió del sistema immunitari de greus patògens, sinó també per conèixer com ha evolucionat el propi sistema immunitari adaptatiu dels vertebrats, ell mateix basat en l’existència de múltiples cassets no-expressats per als gens de les immunoglobulines i dels receptors de limfòcit T.

Aquesta entrada ha esta publicada en 3. La Vida. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

Aquest lloc utilitza Akismet per reduir el correu brossa. Aprendre com la informació del vostre comentari és processada