{"id":30870380,"date":"2022-01-13T11:17:18","date_gmt":"2022-01-13T10:17:18","guid":{"rendered":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/?p=30870380"},"modified":"2022-01-20T12:59:50","modified_gmt":"2022-01-20T11:59:50","slug":"nuevo-modelo-bacterias-construyen-flagelo-eficaz-propulsor-desplazarse","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/ciencia\/2022\/01\/nuevo-modelo-bacterias-construyen-flagelo-eficaz-propulsor-desplazarse\/","title":{"rendered":"Un nuevo modelo describe c\u00f3mo las bacterias construyen el flagelo, el eficaz \u00abpropulsor\u00bb que les permite desplazarse"},"content":{"rendered":"
\"De<\/a>
De izquierda a derecha, Marta Pulido-S\u00e1nchez, Aroa L\u00f3pez-S\u00e1nchez y Fernando Govantes.<\/figcaption><\/figure>\n

Para sobrevivir, algunas bacterias se desplazan y colonizan nuevos lugares, ya sea en el medio ambiente o infectando a otros seres vivos, o bien escapan de ambientes hostiles, por ejemplo, debido a la presencia de un compuesto t\u00f3xico. El desplazamiento se convierte as\u00ed en una condici\u00f3n esencial para la supervivencia de determinadas bacterias <\/strong>y, para ello, necesitan disponer de una estructura imprescindible, el flagelo<\/strong>, una perfecta y peque\u00f1a m\u00e1quina molecular <\/strong>compuesta de varias partes que interact\u00faan y contribuyen a la funci\u00f3n b\u00e1sica, donde eliminar alguna de ellas interrumpir\u00eda las funciones de ese sistema.<\/p>\n

Estudiar c\u00f3mo se comportan y funcionan las bacterias es determinante para conocer los numerosos procesos fundamentales para la vida en los que participan. Por ello, un grupo de investigaci\u00f3n del Centro Andaluz de Biolog\u00eda del Desarrollo (CABD) ha establecido un modelo innovador que explica c\u00f3mo las bacterias leen y ejecutan el manual para construir el flagelo, <\/strong>estructura esencial que permite que \u00e9stas se desplacen<\/strong>. El estudio, liderado por el investigador del \u00c1rea de Microbiolog\u00eda de la Universidad Pablo de Olavide Fernando Govantes<\/strong>, ha sido publicado recientemente en la revista Environmental Microbiology.<\/em><\/p>\n

\"Estructura<\/a>
Estructura simplificada de un flagelo bacteriano. El motor est\u00e1 anclado a la pared celular de la bacteria, y es capaz de convertir la energ\u00eda de una corriente el\u00e9ctrica de protones en rotaci\u00f3n. Contiene un interruptor para poder cambiar el sentido de giro. Esta rotaci\u00f3n se transmite a trav\u00e9s de un eje al filamento, que propulsa a la bacteria para poder desplazarse.<\/figcaption><\/figure>\n

Una m\u00e1quina sofisticada<\/strong><\/p>\n

El flagelo bacteriano es la m\u00e1quina m\u00e1s peque\u00f1a que existe, un dispositivo diminuto capaz de convertir una corriente el\u00e9ctrica (de protones) en rotaci\u00f3n, y permite propulsar a las bacterias a la mayor velocidad en relaci\u00f3n a su tama\u00f1o registrada en un ser vivo: hasta 100 veces su longitud por segundo. Estructuralmente, es parecido a la h\u00e9lice de un barco<\/strong>, est\u00e1 formado por un motor<\/strong> que proporciona energ\u00eda para la rotaci\u00f3n, un interruptor<\/strong> que cambia el sentido de giro, el eje de giro<\/strong> que conecta el motor con el filamento, y el propio filamento<\/strong>, un ap\u00e9ndice proteico que sobresale de la c\u00e9lula y que funciona como las palas de la h\u00e9lice.<\/p>\n

Est\u00e1 compuesto por m\u00e1s de 30 prote\u00ednas diferentes que se auto ensamblan de manera secuencial como piezas de la m\u00e1quina. De igual manera, los genes que contienen las instrucciones en el ADN para fabricar estas prote\u00ednas, deben expresarse tambi\u00e9n en un orden determinado<\/strong>. A esta organizaci\u00f3n temporal en la ejecuci\u00f3n de \u00f3rdenes la llamamos \u2018cascada flagelar\u2019<\/strong>.<\/p>\n

\u201cLlevamos m\u00e1s de una d\u00e9cada investigando la movilidad bacteriana utilizando como organismo modelo Pseudomonas putida<\/em>, una bacteria de gran inter\u00e9s en biotecnolog\u00eda ambiental y agricultura ya que se asocia a las ra\u00edces de las plantas y promueve su crecimiento, a la vez que las protege de posibles pat\u00f3genos\u201d, afirma Fernando Govantes, investigador de la UPO y responsable del grupo \u2018Gen\u00e9tica del desarrollo de biofilms bacterianos\u2019 del CABD, centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Cient\u00edficas (CSIC), la Universidad Pablo de Olavide y la Junta de Andaluc\u00eda.<\/p>\n

P. putida<\/em> tiene un penacho de entre 5-7 flagelos en un \u00fanico polo de la c\u00e9lula que utiliza para desplazarse. En esta bacteria, las instrucciones para fabricar las piezas del flagelo se encuentran agrupadas juntas en el genoma, como si fueran un manual.<\/p>\n

En este trabajo, el equipo ha combinado por primera vez datos de secuenciaci\u00f3n, an\u00e1lisis computacionales de la conservaci\u00f3n y organizaci\u00f3n de los genes flagelares entre distintas especies de Pseudomona<\/em>s y trabajo experimental<\/strong>, para explicar de manera realista en qu\u00e9 orden se ejecutan todas estas instrucciones para construir los flagelos bacterianos. El modelo simplista que la comunidad cient\u00edfica asum\u00eda hasta ahora se basaba en que los genes flagelares se expresan por grupos muy definidos en 3-4 oleadas de manera secuencial: ser\u00edan los saltos de la cascada. Primero se expresan las prote\u00ednas que dan la orden a la c\u00e9lula para empezar a construir el flagelo. Estas prote\u00ednas se encargan de hacer que se exprese el n\u00facleo central de la m\u00e1quina que se inserta dentro de la pared celular. M\u00e1s tarde, otras dan la orden para construir el filamento que se extiende hacia afuera de la bacteria.<\/p>\n

\u201cSin embargo, con la estrategia que hemos seguido integrando resultados de an\u00e1lisis diferentes, hemos descubierto en P. putida<\/em> que la realidad es mucho m\u00e1s compleja: no solo existen estos saltos en la cascada, sino que nos encontramos con un segundo nivel de regulaci\u00f3n superpuesto: prote\u00ednas que ordenan la construcci\u00f3n de las \u00faltimas piezas de la m\u00e1quina tambi\u00e9n ordenan que se fabriquen m\u00e1s piezas de las iniciales.<\/strong> Adem\u00e1s, cuando se escriben las instrucciones para hacer el filamento, se escriben a la vez las que hacen que la c\u00e9lula vuelva a iniciar la s\u00edntesis del flagelo desde el principio\u201d, explica Fernando Govantes.<\/p>\n

En contraposici\u00f3n, el equipo tambi\u00e9n ha encontrado otras prote\u00ednas que se expresan a la vez que las del n\u00facleo del flagelo, y que impiden la fabricaci\u00f3n de m\u00e1s piezas iniciales. Estos bucles facilitan la interrupci\u00f3n de la fabricaci\u00f3n de componentes flagelares ya ensamblados, y tambi\u00e9n la reiniciaci\u00f3n de la s\u00edntesis de nuevos flagelos para las c\u00e9lulas hijas cuando se acerca la divisi\u00f3n celular.<\/strong><\/p>\n

\u201cLa gran conservaci\u00f3n entre diferentes especies bacterianas sobre c\u00f3mo se organizan estos bloques de instrucciones en el genoma y las secuencias de ADN que reconocen las prote\u00ednas que las ejecutan, nos indica que esta nueva forma de concebir la cascada flagelar se aplica, como m\u00ednimo, al resto de especies de Pseudomonas<\/em> que habitan en suelos y sobre las superficies de las plantas\u201d, concluye Fernando Govantes.<\/p>\n

Referencia: <\/strong><\/p>\n

Antonio Leal-Morales, Marta Pulido-S\u00e1nchez, Aroa L\u00f3pez-S\u00e1nchez, Fernando Govantes (2021) Transcriptional organization and regulation of the Pseudomonas putida<\/em> flagellar system<\/strong>. Environmental Microbiology<\/em>. https:\/\/doi.org\/10.1111\/1462-2920.15857<\/a><\/p>\n

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Para sobrevivir, algunas bacterias se desplazan y colonizan nuevos lugares, ya sea en el medio ambiente o infectando a otros seres vivos, o bien escapan de ambientes hostiles, por ejemplo, debido a la presencia de un compuesto t\u00f3xico. El desplazamiento se convierte as\u00ed en una condici\u00f3n esencial para la supervivencia de determinadas bacterias y, para ello, necesitan disponer de una estructura imprescindible, el flagelo, una perfecta y peque\u00f1a m\u00e1quina molecular compuesta de varias partes que interact\u00faan y contribuyen a la funci\u00f3n b\u00e1sica, donde eliminar alguna de ellas interrumpir\u00eda las funciones de ese sistema.<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":30870381,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[3566,2003,43,7733,7732,641,7734],"class_list":["post-30870380","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia","tag-bacteria","tag-biologia-del-desarrollo","tag-cabd","tag-environmental-microbiology","tag-flagelo","tag-gen","tag-pseudomonas-putida"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/30870380","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=30870380"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/30870380\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":30870384,"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/30870380\/revisions\/30870384"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/media\/30870381"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=30870380"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=30870380"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=30870380"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}