¿Cómo desarrollan las bacterias resistencia a los bacteriófagos?

Su pregunta parece simple y algo oscura: ¿por qué a alguien le importarían esas cosas, cuando la investigación del cáncer es mucho más importante? – pero condujo al descubrimiento de dos de los avances tecnológicos más transformadores en la biología moderna.

En la década de 1960, Werner Arber y Ham Smith notaron el fenómeno de la “restricción” cuando los fagos cultivados en una cepa de bacterias no podían infectar otras cepas. Resultó que las bacterias se protegen del ADN extraño modificando químicamente su propio ADN y destruyendo cualquier ADN que no se modifique. Las enzimas que hacen esta destrucción, llamadas enzimas de restricción, cortarán moléculas de ADN en secuencias definidas con precisión. La investigación adicional ha descubierto miles de estas enzimas. Se utilizan para ensamblar con precisión moléculas de ADN en nuevas configuraciones, lo que se conoce como corte y empalme de genes. Son la base tecnológica de la ingeniería genética, y su disponibilidad permitió el lanzamiento de la industria de la biotecnología en la década de 1970. Arber, Smith y Daniel Nathans recibieron el Premio Nobel por este trabajo en 1978.
Cómo las enzimas de restricción se convirtieron en los caballos de batalla de la biología molecular

En 1987, científicos japoneses que estudiaban un gen de la fosfatasa alcalina en E. coli notaron un extraño conjunto de secuencias repetidas cerca. Este oscuro resultado no fue seguido hasta mediados de la década de 2000, cuando el número de secuencias genómicas bacterianas estuvo disponible. Eventualmente se observó que estas secuencias coincidían con las de los bacteriófagos, y dos laboratorios sugirieron que los productos de ARN de estas secuencias podrían constituir una defensa bacteriana contra la infección del fago a través de un mecanismo de interferencia de ARN. Esta hipótesis fue verificada en 2007.
Un mecanismo de defensa viral putativo en las células archaeas.
Un sistema inmune putativo basado en la interferencia de ARN en procariotas: análisis computacional de la maquinaria enzimática predicha, analogías funcionales con … – PubMed – NCBI
CRISPR proporciona resistencia adquirida contra virus en procariotas.

Este sistema de inmunidad a fagos es, por supuesto, el sistema de edición de genes CRISPR-Cas que permite la edición precisa y de alta eficiencia de prácticamente cualquier secuencia de ADN a nivel de un solo nucleótido. Las implicaciones para la aplicación de esta tecnología son verdaderamente alucinantes: ahora existe un camino realista hacia la ingeniería genética resuelta de cualquier organismo, con la mayor certeza incluidos los humanos. Los usos potenciales -y los usos indebidos- de esta tecnología son enormes, y actualmente existe una moratoria sobre cualquier intento de usarlo en humanos. Pero esta moratoria es voluntaria, y los científicos chinos ya la han roto en un intento infructuoso de transformar embriones humanos.
CRISPR, el disruptor

Entonces, aparte de habilitar la industria biotecnológica y la ingeniería genética humana, el estudio de la resistencia bacteriana a los bacteriófagos no es muy interesante en absoluto.