{"id":30885156,"date":"2025-02-12T09:13:59","date_gmt":"2025-02-12T08:13:59","guid":{"rendered":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/?p=30885156"},"modified":"2025-02-18T14:44:21","modified_gmt":"2025-02-18T13:44:21","slug":"estudio-revela-bacterias-ensamblan-sus-motores-electricos-moverse","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.upo.es\/diario\/ciencia\/2025\/02\/estudio-revela-bacterias-ensamblan-sus-motores-electricos-moverse\/","title":{"rendered":"Un estudio revela c\u00f3mo las bacterias ensamblan sus \u2018motores el\u00e9ctricos\u2019 para moverse"},"content":{"rendered":"
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De izquierda a derecha, Aroa L\u00f3pez-S\u00e1nchez, Fernando Govantes y Marta Pulido-S\u00e1nchez.<\/figcaption><\/figure>\n

Un equipo de investigaci\u00f3n del Centro Andaluz de Biolog\u00eda del Desarrollo (CABD) ha dado un paso m\u00e1s en la comprensi\u00f3n de la compleja maquinaria que permite a las bacterias desplazarse en su entorno. En un reciente estudio, liderado por el investigador del \u00c1rea de Microbiolog\u00eda de la Universidad Pablo de Olavide Fernando Govantes<\/strong> y publicado recientemente en la revista Microbiological Research<\/em>, el equipo ha desvelado los mecanismos moleculares que regulan el montaje y posicionamiento de los flagelos<\/strong>, unas diminutas estructuras en forma de h\u00e9lice que funcionan como \u2018motores el\u00e9ctricos\u2019 en estas c\u00e9lulas.<\/p>\n

Los flagelos bacterianos son esenciales para la movilidad de muchos microorganismos, que los emplean para escapar de condiciones adversas y explorar nuevos h\u00e1bitats. \u201cCada especie bacteriana presenta flagelos en un n\u00famero y localizaci\u00f3n caracter\u00edstico. La conocida Escherichia coli <\/em>presenta flagelaci\u00f3n peritrica, es decir, m\u00faltiples flagelos en toda su superficie. En estas bacterias, tras la divisi\u00f3n celular cada una de las c\u00e9lulas hijas hereda la mitad de los flagelos de la c\u00e9lula madre\u201d, explica Fernando Govantes, investigador de la UPO y responsable del grupo \u2018Gen\u00e9tica del desarrollo de biofilms bacterianos\u2019<\/a> 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

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Flagelos de Pseudomonas putida bajo el microscopio. En rojo, membrana de las c\u00e9lulas; en verde, flagelos.<\/figcaption><\/figure>\n

\u201cOtras bacterias, en cambio, presentan uno o varios flagelos en solo uno de sus polos\u201d, a\u00f1ade el investigador, \u201cpor lo que en estas bacterias el reparto es imposible, as\u00ed que una de las c\u00e9lulas hijas hereda el flagelo o los flagelos de la c\u00e9lula madre\u201d. Entonces \u00bfc\u00f3mo consiguen estas bacterias que las dos c\u00e9lulas hijas est\u00e9n equipadas con los flagelos que le corresponden a su especie?<\/p>\n

El trabajo del equipo del CABD ha estudiado este problema en la bacteria Pseudomonas putida<\/em><\/strong>, conocida por su capacidad de colonizar suelos y ra\u00edces de plantas y contribuir a la agricultura y la mejora de la calidad medioambiental. En su caso, los flagelos se agrupan en uno de los polos de la c\u00e9lula, formando un penacho de entre tres y seis unidades.<\/p>\n

Un hallazgo clave en biolog\u00eda bacteriana<\/strong><\/h3>\n

El estudio revela c\u00f3mo Pseudomonas putida<\/em> es capaz de fabricar nuevos flagelos en su polo \u2018nuevo\u2019<\/strong> (creado tras la divisi\u00f3n celular) mientras conserva los flagelos heredados del polo \u2018viejo\u2019<\/strong>. Este proceso asegura que ambas c\u00e9lulas hijas tengan la capacidad de moverse, incluso en los casos en los que no heredan directamente los flagelos de la c\u00e9lula madre.<\/p>\n

El trabajo identifica tres prote\u00ednas clave en este proceso<\/strong>: FleN<\/strong>, FlhF<\/strong> y FimV<\/strong>. Estas mol\u00e9culas act\u00faan como piezas fundamentales para determinar cu\u00e1ntos<\/strong> flagelos se fabrican, d\u00f3nde<\/strong> se posicionan y cu\u00e1ndo<\/strong> se ensamblan. En particular, la prote\u00edna FimV funciona como un \u2018faro molecular\u2019, guiando la maquinaria de ensamblaje al lugar adecuado y asegurando que los nuevos flagelos emergen justo en el momento de la divisi\u00f3n celular, siendo esta nueva funci\u00f3n de la prote\u00edna FimV uno de los hallazgos centrales de este estudio.<\/p>\n

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Ciclo de vida de una bacteria con flagelos polares. Tras cada divisi\u00f3n celular, las prote\u00ednas FimV, FlhF y FleN se acumulan en el nuevo polo de Pseudomonas putida para coordinar d\u00f3nde, cu\u00e1ndo y cu\u00e1ntos flagelos fabricar en la nueva c\u00e9lula hija.<\/figcaption><\/figure>\n

Seg\u00fan los investigadores, este mecanismo de regulaci\u00f3n espacial, temporal y num\u00e9rica es un ejemplo fascinante de precisi\u00f3n biol\u00f3gica, comparable al funcionamiento de un reloj molecular. \u201cLa capacidad de fabricar flagelos en el lugar y momento adecuados es esencial para la supervivencia de muchas bacterias. Este proceso, lejos de ser aleatorio, est\u00e1 finamente controlado a nivel molecular\u201d, explica Marta Pulido-S\u00e1nchez<\/strong>, autora principal del estudio.<\/p>\n

Importancia del hallazgo<\/strong><\/h3>\n

El estudio no solo ampl\u00eda nuestro conocimiento sobre c\u00f3mo las bacterias logran desplazarse, sino que tambi\u00e9n tiene implicaciones m\u00e1s amplias para la biolog\u00eda molecular y la evoluci\u00f3n. Respecto a la movilidad bacteriana y colonizaci\u00f3n de h\u00e1bitats<\/strong>, hay que destacar que los flagelos permiten a las bacterias colonizar entornos complejos, incluyendo suelos agr\u00edcolas y organismos vivos. Comprender c\u00f3mo se forma esta maquinaria podr\u00eda abrir la puerta a nuevas estrategias para controlar bacterias pat\u00f3genas o mejorar el rendimiento de bacterias beneficiosas en agricultura y biotecnolog\u00eda.<\/p>\n

Por otro lado, el hallazgo tambi\u00e9n arroja luz sobre otro fen\u00f3meno, la generaci\u00f3n de polaridad celular<\/strong>, que se refiere a la diferenciaci\u00f3n entre los extremos de una c\u00e9lula. Este concepto, com\u00fan en organismos complejos, tiene sus ra\u00edces en procesos como el observado en bacterias, lo que ayuda a comprender los or\u00edgenes evolutivos de estructuras y funciones celulares m\u00e1s avanzadas.<\/p>\n

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Marta Pulido-S\u00e1nchez, autora principal del estudio.<\/figcaption><\/figure>\n

Pr\u00f3ximos pasos en la investigaci\u00f3n<\/strong><\/h3>\n

El equipo de investigaci\u00f3n planea profundizar en varias preguntas abiertas, relativas a la magnitud de los fen\u00f3menos de polaridad celular, a la sincronizaci\u00f3n del ensamblaje de los flagelos con el ciclo celular o a las diferencias moleculares explican que algunas bacterias fabriquen varios flagelos y otras solo uno.<\/p>\n

Seg\u00fan los autores, peque\u00f1as variaciones en las prote\u00ednas involucradas podr\u00edan ser responsables de la diversidad de patrones de flagelaci\u00f3n observados en la naturaleza. Esto plantea nuevas preguntas sobre la relaci\u00f3n entre la estructura de los flagelos, el h\u00e1bitat y el estilo de vida de cada bacteria.<\/p>\n

Referencia del estudio:<\/strong>\u00a0<\/strong><\/h3>\n

Marta Pulido-S\u00e1nchez, Antonio Leal-Morales, Aroa L\u00f3pez-S\u00e1nchez, Felipe Cava, Fernando Govantes. <\/strong>Spatial, temporal and numerical regulation of polar flagella assembly in Pseudomonas putida<\/em>. <\/strong>Microbiological Research<\/em>. 2025. DOI: https:\/\/doi.org\/10.1016\/j.micres.2024.128033<\/a><\/p>\n

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