{"id":110986,"date":"2009-01-11T18:16:00","date_gmt":"2009-01-11T18:16:00","guid":{"rendered":"http:\/\/weblogs.madrimasd.org\/\/microbiologia\/archive\/2009\/01\/11\/110986.aspx"},"modified":"2010-01-26T23:24:46","modified_gmt":"2010-01-26T22:24:46","slug":"las-bacterias-han-preferido-el-tonel-al-corse","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/2009\/01\/11\/110986","title":{"rendered":"Las bacterias han preferido el tonel al cors\u00e9"},"content":{"rendered":"

autor: Miguel Vicente<\/a><\/p>\n

La olla a presi\u00f3n de mi cocina resiste, seg\u00fan indica lo grabado en su tapa, 1,5 bares, es decir 1,48 atm\u00f3sferas. Pero la pared de una bacteria<\/a> est\u00e1 preparada para aguantar una presi\u00f3n de al menos 4 atm\u00f3sferas, m\u00e1s incluso que las ollas a presi\u00f3n para uso industrial. Esta resistencia al estallido la consiguen mediante una funda de peptidoglicano que las envuelve por fuera de la membrana citopl\u00e1smica. La bioqu\u00edmica nos dice que el peptidoglicano es como una malla, resistente aunque porosa, pero no nos permite ver la forma en la que se disponen la urdimbre y la trama en el tejido. La repuesta que ha obtenido el grupo de Grant Jensen, especialista en viajes alucinantes, indica que la urdimbre del peptidoglicano se coloca paralela a la superficie de la membrana formando aros como los de un tonel, la trama entrelaza unos con otros y el conjunto se ajusta a la bacteria casi como el guante a la mano.
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Tres posibles modelos para la estructura del s\u00e1culo en una bacteria. <\/strong>El panel de la izquierda es la disposici\u00f3n en panal similar a la de algunos felpudos, las cadenas gluc\u00eddicas ser\u00edan cortas y perpendiculares a la superficie como las paredes de las celdas del panal. En el del centro las cadenas gluc\u00eddicas se dispondr\u00edan como las ballenas de un cors\u00e9, mientras que en el panel de la derecha se muestra c\u00f3mo se colocar\u00edan en el tercer modelo siguiendo el patr\u00f3n de los aros de un tonel.<\/span><\/p>\n

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Los avances cient\u00edficos ocurren por procesos que no est\u00e1n aislados unos de otros sino que gradualmente permiten responder viejas preguntas aplicando nuevas t\u00e9cnicas. Ahora le ha tocado el turno a la envoltura de peptdoglicano que impide que las bacterias estallen por la presi\u00f3n que hay en su interior. La bioqu\u00edmica y la microscop\u00eda tradicional no hab\u00edan sido suficientes para desvelar la estructura del peptidoglicano en su posici\u00f3n natural: envolviendo la membrana citopl\u00e1smica. De hecho se hab\u00edan propuesto tres modelos.<\/p>\n

Uno de ellos, el propuesto mas recientemente, suger\u00eda que el peptdoglicano estaba hecho como un panal de abejas con las paredes de las celdas perpendiculares a la superficie de la bacteria, ser\u00eda como uno de esos felpudos formados por cortos tubos pegados unos a otros, un dise\u00f1o ciertamente muy resistente. En otro modelo, el m\u00e1s antiguo, se hab\u00eda propuesto que la urdimbre se colocaba a lo largo del eje longitudinal de la bacteria como las ballenas de un cors\u00e9. Y adem\u00e1s estaba el modelo \u201ctonel\u201d en el que los hilos de la urdimbre se dispondr\u00edan como los aros de un barril. Ninguna imagen de las que ten\u00edamos pod\u00eda decirnos cu\u00e1l de los tres era el m\u00e1s parecido a la realidad.<\/div>\n
Im\u00e1genes del s\u00e1culo.<\/strong>
\nEl trabajo que presentan Jensen y su grupo suministra unas im\u00e1genes, reconstrucciones tridimensionales y pel\u00edculas del s\u00e1culo de Caulobacter crescentus<\/em>, la bacteria en la que hace un a\u00f1o nos mostr\u00f3 un viaje alucinante para visitar el anillo de FtsZ<\/a>, y de Escherichia coli.<\/em> El s\u00e1culo 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 m\u00e1s delgado que en las Gram-positivas. La bioqu\u00edmica nos dice que el peptidoglicano est\u00e1 compuesto por cadenas de az\u00facares entrelazadas por puentes de p\u00e9ptidos. Que el s\u00e1culo no es r\u00edgido ya era conocido, y lo que recuerda es a una bolsa de papel vac\u00eda y aplastada. Esa bolsa es, en las bacterias Gram-negativas, lo suficientemente delgada como para poder aplicar las t\u00e9cnicas de microscop\u00eda electr\u00f3nica de alta resoluci\u00f3n y obtener secciones \u00f3pticas de la preparaci\u00f3n, a manera de rodajas que\u00a0 puestas luego una encima de otra sirven para recomponer la muestra en todo su espesor.<\/p>\n
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Una secci\u00f3n del peptidoglicano de E. coli<\/em>.<\/strong> Las dos capas corresponden a los dos lados del s\u00e1culo, que estar\u00eda aplastado y arrugado como una bolsa de papel vac\u00eda.<\/span><\/p>\n
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Lo que se obtienen es una reconstrucci\u00f3n del s\u00e1culo en la que, mediante sofisticados c\u00e1lculos, asistidos por un ordenador, del volumen que debe ocupar el peptidoglicano se ve que las cadenas gluc\u00eddicas que forman la urdimbre, m\u00e1s gruesas que los puentes pept\u00eddicos que forman la trama, se disponen paralelas a la superficie, algo que no casa con el modelo de felpudo en panal. Adem\u00e1s est\u00e1n colocadas perpendicularmente al eje longitudinal de la c\u00e9lula, o sea que tampoco pueden corresponder con la posici\u00f3n en la que las ballenas est\u00e1n cosidas en un cors\u00e9. Lo que m\u00e1s se aproxima a la forma en la que el peptidoglicano se coloca en el s\u00e1culo, y por extensi\u00f3n en la c\u00e9lula, son aros parciales de cadenas gluc\u00eddicas que no circundan por completo la circunferencia del cilindro y que se encuentran algo inclinados a uno u otro lado y conectados por puentes pept\u00eddicos, la trama, que son aproximadamente perpendiculares a ellos. Realmente el peptidoglicano se asemeja m\u00e1s a un pa\u00f1o no tejido, como algunas bayetas de cocina, ya que urdimbre y trama se colocan,\u00a0 a diferencia de un tejido, en el mismo plano.<\/p>\n
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El s\u00e1culo de Caulobacter crescentus<\/em> visto desde arriba. <\/strong>En los paneles B y C se muestra la imagen de un sector de la superficie del s\u00e1culo en dos fases del proceso de c\u00e1lculo que se aplica para obtener la imagen D en la que se revela el entramado del peptidoglicano. Recuadrado en azul se ha colocado la imagen de un modelo molecular de 9 unidades de la trama gluc\u00eddica.<\/span><\/p>\n
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\u00bfC\u00f3mo alargar una malla r\u00edgida? <\/strong>
\nLas im\u00e1genes muestran que la separaci\u00f3n entre los segmentos de la urdimbre no es homog\u00e9nea, por lo que no parece probable que el crecimiento a lo largo del eje longitudinal de la c\u00e9lula pueda proceder seg\u00fan se hab\u00eda sugerido en un atractivo modelo (el llamado \u201ctres por uno\u201d) que propon\u00eda que uno de los hilos de la urdimbre funcionaba como ra\u00edl sobre el que la maquinaria de s\u00edntesis avanzaba y, a la vez que lo degradaba, iba depositando tres nuevos hilos permitiendo as\u00ed la extensi\u00f3n de la superficie que por cada pasada de la m\u00e1quina duplicaba el n\u00famero de hilos. Si bien se han propuesto que algunas prote\u00ednas del citoesqueleto de las bacterias con forma de cilindro (bacilos) que se colocan en h\u00e9lices<\/a> pueden guiar la s\u00edntesis de la pared celular, queda ahora por descubrir c\u00f3mo funcionan. \u00bfGiran 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.<\/p>\n
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REFERENCIA<\/strong><\/span><\/p>\n

L. Gan, S. Chen, and G J. Jensen, 2008. Molecular organization of Gram-negative peptidoglycan.\u00a0Proc Natl Acad Sci USA 105: 18953\u201318957<\/a>.<\/p>\n

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\nForo del d\u00eda 12 de enero de 2009 en notiweb<\/a><\/strong><\/span><\/p>\n
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autor: Miguel Vicente La olla a presi\u00f3n de mi cocina resiste, seg\u00fan indica lo grabado en su tapa, 1,5 bares, es decir 1,48 atm\u00f3sferas. Pero la pared de una bacteria est\u00e1 preparada para aguantar una presi\u00f3n de al menos 4 atm\u00f3sferas, m\u00e1s incluso que las ollas a presi\u00f3n para uso industrial. Esta resistencia al estallido la consiguen mediante una funda de peptidoglicano que las envuelve por fuera de la membrana citopl\u00e1smica. La bioqu\u00edmica nos dice que el peptidoglicano es como una malla, resistente aunque porosa, pero no nos permite ver la forma en la que se disponen la urdimbre y\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":87,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[253,250,247],"tags":[857],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/110986"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/users\/87"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=110986"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/110986\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":130541,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/110986\/revisions\/130541"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=110986"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=110986"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=110986"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}