El sutil Bacillus subtilis
“Small things considered” The Microbe blog
Traducción de un comentario de Moselio Schaechter difundido en el foro
Traducción de un comentario de Moselio Schaechter difundido en el foro
“Considerando los pequeños detalles”
17 de enero 2008
Cuando Bacillus subtilis esporula, la célula cuyo destino es formar una espora se divide asimétricamente; una célula, la “preespora” se convierte en espora; la otra es una madre sacrificada de breve vida. Esperaríamos que se repartiese un nucleoide entre esos dos compartimentos antes de que incluso se les pasase por la imaginación el dividirse. Pero no es así. La división celular y la segregación del cromosoma pierden su sincronía y el septo entre las dos células se estrecha antes de que el ADN se haya transferido por completo a la futura espora. No hace al caso el por qué ocurre así- se nos escapan las razones. Sea como sea, unos dos tercios del ADN destinado a la espora tiene que atravesar un estrecho poro en el septo de la preespora. Una proteína llamada SpoIIIE (estos nombres tienen significado para los gurús de la esporulación) está muy involucrada y actúa como una translocasa de ADN.
Pulsar este enlace para ir al artículo en inglés y ver una película que enseña dos células completando la translocación y engullimiento de la preespora. Rojo: membranas teñidas con FM-64. Verde: ADN teñido con CYTOXgreen.
¿Cómo sabe SpoIIIE que tiene que empujar (o tirar) en una dirección y no en la otra? ¿Reconoce secuencias en el ADN (modelo A), siendo así posible que mueva el ADN a través del septo en cualquier dirección? ¿O forma parte de un complejo que funciona como un rodillo unidireccional (modelo B)? En el modelo B la unidireccionalidad se conseguiría ensamblando el rodillo únicamente a uno de los lados del septo.
Cuando SpoIIIE-JunLZ (círculos blancos) se ensambla en la célula madre (A1), FosLZ-GFP (verde) forma un foco en el septo (A2) si se expresa en la célula madre, pero no si lo hace en la preespora (A3).
Obtuvieron una respuesta clara: SpoIIIE se ensambla únicamente en el lado de la célula madre (como predice el Modelo B). Por lo que entonces parece que lo que hace es empujar al ADN mas que tirar de él a través del septo.
Pero el cuento tiene otra parte. Si se estropea la translocación la proteína se coloca a ambos lados del septo, lo que parece indicar que el ADN translocado también pinta algo en el asunto (modelo A). Con más experimentos confirmaron la participación del ADN mostrando que la orientación del cromosoma también cuenta. Pautas específicas en la secuencia del ADN permiten que SpoIIIE solo enrolle en dirección única.
Pulsar este enlace para ir al artículo en inglés y ver una película que enseña dos células completando la translocación y engullimiento de la preespora. Rojo: membranas teñidas con FM-64. Verde: ADN teñido con CYTOXgreen.
¿Cómo sabe SpoIIIE que tiene que empujar (o tirar) en una dirección y no en la otra? ¿Reconoce secuencias en el ADN (modelo A), siendo así posible que mueva el ADN a través del septo en cualquier dirección? ¿O forma parte de un complejo que funciona como un rodillo unidireccional (modelo B)? En el modelo B la unidireccionalidad se conseguiría ensamblando el rodillo únicamente a uno de los lados del septo.
Eric Becker y Kit Pogliano imaginaron un procedimiento de resolver este enigma. El cómo lo hicieron es muy ingenioso (y algo complejo). Para encontrar la posición de SpoIIIE respecto al septo fusionaron el dominio de cremallera de leucina (LZ) de cFos a SpoIIIE y el LZ de cJun a GFP (la proteína fluorescente verde). Para el caso cFos y cJun son proteínas biológicamente irrelevantes, pero se utilizan porque sus dominios LZ tienen una interacción fuerte uno con el otro. Usando promotores específicos para cada célula se puede encender la síntesis de cJun-GFP en la célula madre o en el compartimento de la espora. Ergo, se puede localizar SpoIIIE en uno o en otro lado.
Cuando SpoIIIE-JunLZ (círculos blancos) se ensambla en la célula madre (A1), FosLZ-GFP (verde) forma un foco en el septo (A2) si se expresa en la célula madre, pero no si lo hace en la preespora (A3).
Obtuvieron una respuesta clara: SpoIIIE se ensambla únicamente en el lado de la célula madre (como predice el Modelo B). Por lo que entonces parece que lo que hace es empujar al ADN mas que tirar de él a través del septo.
(Figura ariba) ¿Los resultados? FosLZ-GFP forma un foco en el septo solo si se expresa en la célula madre (C, flechas), pero no cuando lo hace en la preespora (D, cabezas de flecha). Rojo: membranas teñidas con FM-64. Verde: ADN teñido con CYTOXgreen.
Pero el cuento tiene otra parte. Si se estropea la translocación la proteína se coloca a ambos lados del septo, lo que parece indicar que el ADN translocado también pinta algo en el asunto (modelo A). Con más experimentos confirmaron la participación del ADN mostrando que la orientación del cromosoma también cuenta. Pautas específicas en la secuencia del ADN permiten que SpoIIIE solo enrolle en dirección única.
Este trabajo es una mezcla elegante de manipulación genética ingeniosa y de microscopía de fluorescencia de la que hace la boca agua. En resumen, sus resultados confirman la idea de que tanto las propiedades del ensamblaje de SpoIIIE como el ADN intervienen en la translocación correcta. Mover el ADN por una célula en esporulación no es un juego de niños. Se necesita sofisticación molecular para hacerlo bien.
Nota: El nombre específico subtilis deriva del latín “fino, delgado, delicado”. En el francés del siglo 14 se transformó en subtil, significando “ingenioso, diestro”. Pensamos que la evolución de la palabra imita la evolución del microorganismo. Nomen est omen.
Traducción: Magaly Roldán, Miguel Vicente
Bueno el artículo estoy interesado en saber más del bacillus subtilis ya que vamos a trabajar con un biosensor que contiene bacillus subtilis, para lo cual seria de gran ayuda si tienes algo referente a esto y de inocuidad delbacillus hacia la salud de las personas ya que debemos obtener la anuencia de la comisión de bioética de Chile desde ya agradecido.
Jorge Santander Lagos
Médico Veterinario
Hola Jorge Marcelo,
te recomendaría consultases el libro publicado por ASM press:
Bacillus subtilis and Other Gram-Positive Bacteria: Biochemistry, Physiology, and Molecular Genetics
http://estore.asm.org/viewItemDetails.asp?ItemID=207
Con respecto a los permisos para su uso consulta a algún colega chileno que trabaje en un departamento de Biotecnología o de Mcrobiología, ya que los requisitos pueden variar de un país a otro.
Un saludo
Miguel
me parece muy interesante el estudio realizado, estoy interesada en saber mas de este biosensor ya que mi tesis la realizo justamente con esta aplicacion del B. Subtilis en el cultivo de papa nativa variedad pinta boca. de Bolivia le estare muy agradecida por la informacion
estoy interesado en saber mas sobre el bacillus subtilis ya que estotoy haciendo una tesis para controlar el hongo rhizoctonia en papa me gustaria saber todo sobre bacillus , soy de peru i gracias por la informacion
soy estudiante de microbiologia de colombia y estoy muy interesada de bacillus subtilis por fa donde puedo conseguir mas informacion … gracias…
Me dedico a la comercializacion de productos organicos para agricultura y estoy altamente interesado en comprar Bacillus subtilis
¿sabes donde puedo conseguir proveedores para esta y otras bactrias?
Temo Valle
Sonora, Mexico
Me dedico a la producción de bioinsumos y empezremos con este tema del bacillus para el control de Burkhordelia en cultivos de arroz, en donde puedo obtener informaciónen cunto a cepas y metodos de producción.
Me gustaria leer acerca de los usos del bacillus subtillis en dermatologia.Donde encuentro informacion? gracias
porque el antagonista del B-2 tienilalanina puede inhibir el crecimiento del baculo subtilis?? como actua este inhibidor en el bacilo??
y porque solo en la fase esporulada y no en la fase vegetativa??
espero pronta respuesta
porque el bacilo subtilis en presencia del B-2 tienilalanina se inhibe en su fase esporulada?
como actua en el antagonista para bloquear su crecimiento y cuando hay presencia de fenilalanina el el bacilo crece y paraliza o bloquea la accion del tienilalanina
porque el bacilo subtilis en presencia del B-2 tienilalanina se inhibe en su fase esporulada?
como actua el antagonista en el bacilo para bloquear su crecimiento, y cuando hay presencia de fenilalanina el bacilo crece y paraliza o bloquea la accion del tienilalanina