Las bacterias han preferido el tonel al corsé
autor: Miguel Vicente
Tres posibles modelos para la estructura del sáculo en una bacteria. El panel de la izquierda es la disposición en panal similar a la de algunos felpudos, las cadenas glucídicas serían cortas y perpendiculares a la superficie como las paredes de las celdas del panal. En el del centro las cadenas glucídicas se dispondrían como las ballenas de un corsé, mientras que en el panel de la derecha se muestra cómo se colocarían en el tercer modelo siguiendo el patrón de los aros de un tonel.
Los avances científicos ocurren por procesos que no están aislados unos de otros sino que gradualmente permiten responder viejas preguntas aplicando nuevas técnicas. Ahora le ha tocado el turno a la envoltura de peptdoglicano que impide que las bacterias estallen por la presión que hay en su interior. La bioquímica y la microscopía tradicional no habían sido suficientes para desvelar la estructura del peptidoglicano en su posición natural: envolviendo la membrana citoplásmica. De hecho se habían propuesto tres modelos.
El trabajo que presentan Jensen y su grupo suministra unas imágenes, reconstrucciones tridimensionales y películas del sáculo de Caulobacter crescentus, la bacteria en la que hace un año nos mostró un viaje alucinante para visitar el anillo de FtsZ, y de Escherichia coli. El sáculo es lo que queda de quitare a la bacteria todo menos el peptidoglicano, digamos que es como si a un cristal de seguridad de los que llevan una malla de alambre embutida le quitamos todo el vidrio y nos quedamos solo con el alambre. Las dos son bacterias Gram-negativas, en las que el peptidoglicano es más delgado que en las Gram-positivas. La bioquímica nos dice que el peptidoglicano está compuesto por cadenas de azúcares entrelazadas por puentes de péptidos. Que el sáculo no es rígido ya era conocido, y lo que recuerda es a una bolsa de papel vacía y aplastada. Esa bolsa es, en las bacterias Gram-negativas, lo suficientemente delgada como para poder aplicar las técnicas de microscopía electrónica de alta resolución y obtener secciones ópticas de la preparación, a manera de rodajas que puestas luego una encima de otra sirven para recomponer la muestra en todo su espesor.
Las imágenes muestran que la separación entre los segmentos de la urdimbre no es homogénea, por lo que no parece probable que el crecimiento a lo largo del eje longitudinal de la célula pueda proceder según se había sugerido en un atractivo modelo (el llamado “tres por uno”) que proponía que uno de los hilos de la urdimbre funcionaba como raíl sobre el que la maquinaria de síntesis avanzaba y, a la vez que lo degradaba, iba depositando tres nuevos hilos permitiendo así la extensión de la superficie que por cada pasada de la máquina duplicaba el número de hilos. Si bien se han propuesto que algunas proteínas del citoesqueleto de las bacterias con forma de cilindro (bacilos) que se colocan en hélices pueden guiar la síntesis de la pared celular, queda ahora por descubrir cómo funcionan. ¿Giran como un sacacorchos o se estiran y encogen como un muelle? Cualquiera de los dos mecanismos debiera ser suficiente para hacer un barrido de la superficie de la bacteria a lo largo de todo el eje del cilindro.
REFERENCIA
L. Gan, S. Chen, and G J. Jensen, 2008. Molecular organization of Gram-negative peptidoglycan. Proc Natl Acad Sci USA 105: 18953–18957.
Foro del día 12 de enero de 2009 en notiweb
[…] ya que al aparecer las bacterias, las primeras células protegidas por una pared rígida de peptidoglicano, desalojaron a sus antecesores. Gran parte de las bacterias actuales regulan de forma muy precisa y […]