Bacterial Cells Have Cytoskeletons, Too Hasta antes del 2001, se podía hacer una distinción importante entre una célula eucarionte y una procarionte, con base en la ausencia o no de Citoesqueleto. En 2001 un grupo de investigadores de la Universidad de Oxford describió la naturaleza de distintas proteínas de tipo citoesquelético presentes en Bacillus subtilis, a partir de esta descripción la manera de concebir la organización celular en general cambió. Las bacterias contienen proteínas homólogas a las presentes en el Citoesqueleto eucarionte, ya sean homólogas a la actina o similares a las presentes en los filamentos intermedios del Citoesqueleto. Bacillus subtilis contiene 3 proteínas que funcionan de manera muy similar a la actina: MreB, Mbl y MreBH. Específicamente la proteína MreB tiene una estructura muy similar a la actina, esta proteína es responsable de determinar la forma de la célula bacteriana, de igual manera participa en la segregación cromosómica y en el acomodo polar de las proteínas dentro de la célula. Determina la forma de barra de la célula al regular el camino de síntesis de peptidoglicano en la pared celular. Cuando los niveles de esta proteína disminuyen en las células que la poseen, las bacterias tienden a perder su forma de barra y las células crecen de manera esférica. A la vez, la proteína Mbl controla el crecimiento longitudinal de la bacteria, mientras que la MreB controla su ancho. Aunado a los tipos anteriores de proteínas, existen bacterias como la Caulobacter crescentus que contiene en su estructura celular proteínas similares a las proteínas que se encuentran en los filamentos intermedios y a las tubulinas en células eucariontes. Un ejemplo es la crescentina (homóloga de proteínas de filamentos intermedios), la cual es la responsable de forma creciente o de media luna de C. crescentus; cuando los niveles bajan, las células tienden a adoptar una forma de barra, pierden su curvatura. En cuanto a las homólogas a las tubulinas, hay una proteína llamada FtsZ que participa directamente en la división celular al formar un anillo justo en el sitio donde ocurre la división, en la etapa de organización. Esta proteína funge como acomodador de todas las demás proteínas involucradas en la división. La estructura de FtsZ forma una especie de espiral que se extiende a lo largo de toda la célula. Se sabe que durante la esporulación de B. subtilis, la estructura de esta proteína representa un estado intermedio en el acomodo de un anillo en el centro de la célula y otro anillo que forma tabiques de esporas necesarios para la esporulación. Hay proteínas que no son propias de Citoesqueleto pero que cumplen funciones importantes, sobretodo en la división celular, una de ellas es MinCDE, con arreglo helicoidal, que determina el sitio en donde ocurrirá la división. De este tipo de proteínas participes en el sitio de división celular, hay muchas que funcionan de manera similar a un centriolo eucarionte. Es muy probable que en células bacterianas haya una diversidad enorme de proteínas, cada una con distintas funciones, es decir, estas células poseen una organización celular sumamente compleja y ordenada. Entonces, aún hay muchas cosas por contestar entorno a la naturaleza del Citoesqueleto bacteriano, las respuestas a estas preguntas, seguramente traerán consigo muchos cambios en la manera de definir, concebir y estudiar a estas células.
Bacterial Cells Have Cytoskeletons, Too: Las células bacterianas, como las eucariotas, tienen un citoesqueleto que ordena su interior, sin embargo la composición de ambas difiere (a excepción del exoesqueleto de mureina). En 2001 Laura Jones, Ruth Carballido Lopez, y Jeff Errington (Universidad de Oxford), describen el citoesqueleto de Bacillus subtilis con las proteínas MreB y Mbl (forman estructuras que se extienden entre los dos polos y le dan forma a la célula). Las estructuras citoesqueléticas de eucariotas tienen componente de actina y no actina, asi como las procariotas y se organizan extendiéndose asociadas con la membrana. Las células de B. subtilis contienen tres homólogos de actina: MreB, Mbl, y MreBH. Las estructuras citoesqueléticas de bacterias tienen varias funciones una es la de darle forma de bastón a bacterias, regulando el patrón de síntesis del peptidoglicano. Los sitios de síntesis de peptidoglicano se distribuyen en un patrón en espiral que se extiende a lo largo de la longitud de la célula en una disposición helicoidal similar a la de Mbl, y esta distribución depende de la presencia de Mbl. La MreB apoya el establecimiento de una forma de varilla. Este organizado de forma helicoidal por dos hebras controla el ancho de la célula. Tienen gran plasticidad, se modifican anatómicamente en la división celular, participa en el movimiento de los dos cromosomas hijos recién replicados a los polos opuestos de una célula; la Mbl tiene estructura en espiral global, controla el crecimiento longitudinal a lo largo del cilindro celular. Otro tipo de proteínas que tienen los citoesqueletos bacterianos homologas al de eucariotas son proteínas filamentarias y tubulinas. Ejemplo: La C. Cresentus tiene proteínas de filamentos intermedios, crescentina que forma una estructura filamentosa curvada adyacente a la superficie interna de la membrana, esta les da forma de media luna.
Bacterial Cells Have Cytoskeletons, Too: Las células bacterianas, como las eucariotas, tienen un citoesqueleto que ordena su interior, sin embargo la composición de ambas difiere (a excepción del exoesqueleto de mureina). En 2001 Laura Jones, Ruth Carballido Lopez, y Jeff Errington (Universidad de Oxford), describen el citoesqueleto de Bacillus subtilis con las proteínas MreB y Mbl (forman estructuras que se extienden entre los dos polos y le dan forma a la célula). Las estructuras citoesqueléticas de eucariotas tienen componente de actina y no actina, asi como las procariotas y se organizan extendiéndose asociadas con la membrana. Las células de B. subtilis contienen tres homólogos de actina: MreB, Mbl, y MreBH. Las estructuras citoesqueléticas de bacterias tienen varias funciones una es la de darle forma de bastón a bacterias, regulando el patrón de síntesis del peptidoglicano. Los sitios de síntesis de peptidoglicano se distribuyen en un patrón en espiral que se extiende a lo largo de la longitud de la célula en una disposición helicoidal similar a la de Mbl, y esta distribución depende de la presencia de Mbl. La MreB apoya el establecimiento de una forma de varilla. Este organizado de forma helicoidal por dos hebras controla el ancho de la célula. Tienen gran plasticidad, se modifican anatómicamente en la división celular, participa en el movimiento de los dos cromosomas hijos recién replicados a los polos opuestos de una célula; la Mbl tiene estructura en espiral global, controla el crecimiento longitudinal a lo largo del cilindro celular. Otro tipo de proteínas que tienen los citoesqueletos bacterianos homologas al de eucariotas son proteínas filamentarias y tubulinas. Ejemplo: La C. Cresentus tiene proteínas de filamentos intermedios, crescentina que forma una estructura filamentosa curvada adyacente a la superficie interna de la membrana, esta les da forma de media luna.
Bacterial cells have cytoskeletons too. La ausencia de citoesqueleto era un sello muy utilizado para distinguir bacterias de las células eucariotas, hasta que en 2001 Laura Jones y Jeff Errington, investigadores de la Universidad de Oxford describió la naturaleza de distintas proteínas del citoesqueleto presentes en Bacillus subtilis. Dentro de estas células gram-positivas en forma de varilla, las dos proteínas MreB y Mbl forman estructuras que se extienden entre los dos polos y ayuda a regular la forma de la célula. Este descubrimiento cambió la visión de la organización bacteriana. El citoplasma de una eucariota se sabe que contiene varios tipos de citoesqueletos, compuestos por microtúbulos, filamentos intermedios y filamentos de actina que comunican con otra intracelular y membrana. Ahora sabemos también que las bacterias contienen proteínas que se asemejan tanto a la actina y nonactina del citoesqueleto de las eucariotas. Las homólogas de la actina ayudan a dar forma a la célula bacteriana. Las células de B. subtilis tienen 3 homólogas de actina que son MreB, Mbl y MreB. Una de tales funciones de la MreB es para regular la forma de forma de vara bacterias regulando el patrón de síntesis de la peptidoglicano de la pared celular. Por lo tanto, la pérdida de MreB en todas las especies que han sido examinados, y de cualquiera MreB o Mbl en B. subtilis, hace que las células pierden su forma de varilla. El vínculo entre la actina como las proteínas y el peptidoglicano se ejemplifica por la observación que los sitios de síntesis de peptidoglicano, los cuales se distribuyen en un patrón en espiral que se extiende a lo largo de la longitud de la celda en una disposición helicoidal similar a la de Mbl, y esta distribución depende de la presencia de Mbl. El citoesqueleto MreB probablemente también está asociado con el equivalente de un centrómero de una bacteria, trabajando en cooperación con otras proteínas bacterianas en este sitio para mover la región oriC de cada hija cromosoma a un polo celular, tal vez moviéndolo a lo largo del filamento MreB hacia un polar sitio de unión. Por otra parte, otra función de MreB es mantener ciertas proteínas en los polos celulares. A partir de este descubrimiento es probable que se encuentren muchos más, ya que esto es muy reciente y si no se esperaba encontrar estos resultados probablemente haya muchos más que sorprendan a los científicos en un futuro.
Una de las diferencias entre las células eucariotas y procariotas era la ausencia o no del cito esqueleto hasta que en el año 2001 un grupo de investigadores de la universidad de Oxford realizaron una descripción de la naturaleza de las proteínas presentes en Bacillus subtilis, en donde se demostró que las bacterias y el citoesqueleto eucarionte contienen proteínas homologas entre si. estas proteínas homologas en la bacteria Bacillus subtilis cumplen con un objetivo similar al de la actina en el citoesqueleto, estas proteínas son responsables del crecimiento longitudinal (proteína Mbl) y el ancho de la bacteria ( proteína MreBH), otra proteína de suma importancia es la proteína MreB, esta proteína es de las tres, la más similar a la actina y es la encargada de determinar la forma de la célula bacteriana (barras o esféricas), cuando esta proteína se encuentra en menor proporción en las células estas pierden su forma de barra y crecen de manera esférica. Bacillus subtilis no es la única bacteria estudiada que contiene similitudes entre las proteínas presentes en las células eucariotas, también la bacteria Caulobacter crescentus contiene proteínas similares a las presentes en los filamentos intermedios (crescentina) y en las tubulinas (proteina FtsZ). Estos estudios realizados por diferentes investigadores cambio radicalmente la concepción de la organización celular, pues e demostró que si bien en las células procariontes no se aprecia visualmente un citoesqueleto, estas si poseen proteínas especificas que funcionan cual citoesqueleto proporcionándole rigidez y forma a la célula, y que además de esto son proteínas homologas o muy similares a las presentes en el citoesqueleto de la célula eucariota. Así como este estudio cambio la concepción, los nuevos estudios acerca de la naturaleza del citoesqueleto bacteriano podrían cambiar aun más la concepción de la organización de las células bacterianas trayendo consigo nuevos conocimientos al mundo de la célula y en especial al estudio de los procariontes.
Los flagelos bacterianos son los más estudiados, son apéndices largos y finos que se encuentran libres por un extremo y unidos a la célula por el otro. Está conformado por un gancho que conecta al cuerpo basal y el filamento, para que actúen en forma conjunta. El motor flagelar se ancla en la membrana citoplasmática y en la pared celular y está constituido pos un eje central que atraviesa una serie de anillos, consiste en cinco proteínas: MotA, MotB, FliG, FliM y FliN. Es increíblemente rápido. En Bacterias gramnegativos se observa que existe un anillo externo que está anclado en la copa de lipopolisacárido (anillo L), otro en la capa de peptidoglicano de la pared celular (anillo P) y una tercera serie de anillo internos llamas anillos MC y C, que se localizan en la membrana citoplasmática y en el citoplasma. En bacterias grampositivas no son encontrados los anillos L y P, solo se presenta un par de anillos internos y ancladas a la membrana citoplasmática existen una serie de proteínas Mot y proteínas Fli. El anillo C se extiende dentro del citoplasma y se compone de 3 proteínas: FliG, FliM y FliN. En muchas bacterias la dirección de la rotación del flagelo es controlada por un sistema de transducción de señales quimiotácticas que supervisa las señales ambientales. Todas las partes que constituyen la estructura flagelar están en orden desde el motor flagelar ensamblado primero, seguido del gancho y finalmente el filamento. Arquea nada usando flagelo construido y ensamblado de manera única para su particular dominioLa superficie del flageo de las arqueas es similar a l de las bacterias por tener estructuras rotatorias, filamento, gancho, y porque la dirección de la rotación también es controlada mediante mecanismos quimiotácticas, aunque son más delgados que el de las bacterias.
Bacterial cells have cytoskeletons, too Este artículo tiene una particularidad, nos da una nueva perspectiva de lo que se cree o de lo que se aprende en preparatoria y secundaria. “las bacterias (procariontes) no tienen organelos definidos”. De inmediato puede saltar la duda, si es así ¿Cómo pueden realizar o formar estructuras tan complejas? Al abordar la existencia de una especie de citoesqueleto en las bacterias se le da más consistencia al entendimiento de estos organismos. Anteriormente, solo se pensaba de un exoesqueleto, pero esto limitaba el entendimiento de varias funciones, a través de varias investigaciones se encontró que las bacterias tienen proteínas homologas a las de las células eucariotas que les dan rigidez, forma e incluso movilidad a las bacterias. Esto es muy importante e increíble, ya que refuerza la idea de la evolución a partir de un ancestro común y nos dice que estamos más emparentados de lo que creíamos de nuestras familiares las bacterias.
The surprisingly diverse ways that prokaryotes move El estudio de los procariontes ha tenido grandes avances a lo largo de la historia, sin embargo, aunque se pudiera pensar que se sabe mucho al respecto, aun se desconocen muchos mecanismos en que estos organismos realizan diversas actividades como su manera de moverse. Este artículo explora la gran diversidad que se ha estudiado sobre como las bacterias y algunas arqueas se mueven. Ya sea por flagelos, por vesículas de gas, entre otros mecanismos estos organismos han podido adaptarse para realizar diversas actividades. Es impresionante la manera en que algún mecanismo que se vea tan sencillo logra realizar su función, además de que es importante entender su funcionamiento para tener un amplio panorama de la vida y ecología de estos seres vivos. Realmente, la amplia diversidad crea un panorama enorme. Estos mecanismos utilizan lo que tienen a su alcance para moverse, un ejemplo de esto es la quimiotaxis en los flagelos, que logran mover a la célula en ambientes acuosos, similar al nado.
Citoesqueleto: El citoesqueleto es una estructura importante en la célula, está formado por proteínas, da soporte interno a la célula, organiza los organelos de la célula, es encargada del transporte, tráfico y la división celular. Cada una de las estructuras citoesqueléticas de bacterias tienen varias funciones y una es darle forma de bastón a bacterias, regulando el patrón de síntesis del peptidoglicano Las bacterias tienen citoesqueleto. Están formadas por distintas proteínas: Homólogas: Mbl: Formación de la bacteria en forma de varilla. (Largo) MreB: Actina helicoidal. (Ancho) MreBH: División celular de la bacteria, se hace un núcleo tipo centriolo de la bacteria para separar a los centriolos. También hay proteínas que tienen los citoesqueletos bacterianos y son homólogas al de las eucariotas y son proteínas filamentosas y tubulinas. La C. Cresentus tiene proteínas de filamentos intermedios, crescentina se encarga de dar la forma a una estructura filamentosa curvada adyacente a la superficie interna de la membrana (como si fuera un frijol), esta les da forma de media luna.
Bacterial Cells Have Cytoskeletons, Too El artículo trata que siempre se había creído que las bacterias no tenían citoesqueleto, pero en 2001 se encontró que existen proteínas que le dan forma a las bacterias. El que no hubiera citoesqueleto antes era reconocido como un elemento de comparación fundamental entre las células eucariotas y procariotas. A partir de la investigación se encontró que los homólogos de la actina, las proteínas que componen parte del citoesqueleto, en bacterias eran MreB, Mbl y MreBH. Donde MreB ha sido la que le da la forma tubular a los bacilos por formar una doble hélice a través de la célula, como en la proteína de Mbl. Aunque la diferencia entre estas radica que la MreB en las bacterias controla más el grosor, y la Mbl se enfoca más en la longitud. Las proteínas MreB al momento en que disminuyen las células pierden su forma tubular haciéndose esféricas. Otras bacterias poseen otras proteínas en su estructura que son homólogas, como la crescentina. Esta proteína es homóloga de las proteínas que componen los filamentos intermedios en células eucariontes. La crescentina permite que la bacteria, como la Caulobacter crescentus, forme una curvatura; al disminuir los niveles de proteína la bacteria se hace lineal perdiendo la curvatura. Es importante mencionar que las proteínas homólogas de la actina pueden, además de dar forma a la célula, segregar cromosomas y localizar proteínas en otras bacterias. Algunas de las proteínas que son propias de las bacterias pueden regular también la división celular, como es el caso de la FtsZ formando anillos para permitir la esporulación. Este descubrimiento tan reciente ha permitido eliminar la concepción de que las bacterias no tienen citoesqueleto, al menos no tan similar al de las células eucariontes. Pero da lugar a buscar en las millones de bacterias las proteínas que pueden ser homólogas o no de la actina y miosina de los filamentos intermedios y microtúbulos.
Bacterial Cells Have Cytoskeletons, Too Hasta hace algunos años, se creía que las bacterias no tenían una estructura comparable con el citoesqueleto de los eucariotas y esa ausencia era una característica que los distinguía de aquellos otros. Ahora se sabe que las bacterias tienen proteínas parecidas a las que conforman el citoesqueleto de las células eucariotas. Se han encontrado proteínas homólogas a la actina en células de Bacillus subtilis, que tienen forma alargada, los cuales son: MreB, Mbl y MreBH. Otros tipos de bacterias con la misma forma de varilla, presentan homólogos a la proteína MreB y que no se encuentra en cocos. MreB está acomodado dentro de la célula en dos hebras helicoidales y la pérdida de esa proteína en todas las especies estudiadas, conduce a la pérdida de la forma de varilla. MreB controla el largo de la célula, mientras que Mbl, aparentemente, el ancho. El citoesqueleto de MreB también participa en el movimiento de los cromosomas que acaban de ser replicados hacia ambos lados de la célula. Se ha comprobado que cambios en MreB, produce la segregación impar de los cromosomas. Y lleva o mantiene ciertas proteínas a cada lado de la célula. El citoesqueleto de las bacterias también tienen otras proteínas homólogas a los del filamento intermedio y a las tubulinas de las células eucariotas, por ejemplo, la bacteria con forma curva, Caulobacter crescentus, tiene un homologo al filamento intermedio, la crescentina, que se necesita para que las células mantengan esa forma; sin la crescentina, las células crecen con forma de varilla y cuando MreB se quita, la forma pasa a ser esférica. Casi todas las bacterias tienen FtsZ, un homologo a las proteínas de la tubulina, que se necesita para la división celular ya que forma un anillo en el sitio de división que actúa como una plataforma de ensamble de todas las proteínas necesarias para llevar a cabo el proceso. Pero también se forman estructuras citoesqueléticas helicoidales por proteínas que no están relacionadas con las proteínas presentes en el citoesqueleto de eucariontes. Entonces, las estructuras de proteínas parecidas a la actina realizan funciones muy importantes para las bacterias: ayudan a determinar su forma, en la segregación de cromosomas y a distribuir proteínas dentro de la célula. Así como también existen proteínas en bacterias que no tienen homólogas en la célula eucariota y que cumplen, de igual forma con funciones importantes. Es impresionante como el conocimiento y la forma en la que se percibe a las bacterias esté cambiando tanto y aún falta mucho por descubrir y saber sobre ellas.
The surprisingly diverse ways that prokaryotes move. Este artículo nos describe las diversas formas en que las bacterias pueden moverse, que es por flagelos, por vesículas de gas, por enjambre en superficies sólidas, flotando, etc. Hace veinte años, un solo mecanismo por deslizamiento era plausible y los flagelos de las arqueas suponíamos que eran similares a los flagelos bacterianos. Ahora sabemos que numerosos motores nuevos se han desarrollado para propulsar las células procariotas. Todos menos uno de estos han sido descubierto y caracterizado en las bacterias. De las arqueas sólo se sabe que tienen un tipo de orgánulo motilidad activa, el flagelo de las arqueas. Con esto podemos notar que falta mucho por descubrir en el mundo de las arqueas, falta más investigación en este campo ya que pertenecen a una gran área de la fisiología y biología molecular.
The surprisingly diverse ways that prokaryotes move Las células procariontes han desarrollado una gran diversidad de mecanismos de movimiento. Hay muchas variaciones en cuanto al tipo de flagelo que ciertas células utilizan, o a las estructuras que algunas células poseen que no son nada similares a algo tan obvio como un flagelo, o en cuanto a la composición y funcionamiento de los flagelos según el tipo de célula procarionte. Lo flagelos bacterianos, son las estructuras procariotas de movilidad más estudiadas; son utilizados para el desplazamiento en medios acuosos o en superficies sólidas, en este último, el movimiento es dado por numerosos flagelos. Es un organelo complejo debido a su mecanismo de formación, su estructura y cómo se regula. Consiste de tres partes base, el cuerpo basal, el cual ancla la estructura a la envoltura celular, formado por distintos anillos proteicos o formados por liposacáridos, y a la vez posee el motor, compuesto por una cinco proteínas, del flagelo; el filamento que funciona como una hélice, y el gancho que conecta al cuerpo basal con el filamento actuando como una especie de articulación. El ensamblaje del flagelo, comienza con la formación del cuerpo basal, después del gancho y finalmente del filamento, siendo así, un proceso sumamente complejo para un solo organelo. Por otro lado, los flagelos propios de células de Archaeas, han sido menos estudiados, así, sólo se han registrado dos mecanismos de movilidad distintos para estas células, los mecanismos flagelares y los mecanismos de flotación por las vesículas de gas. En cuanto a estructura, los flagelos de Archaeas son muy similares a los bacterianos; los propios de Archaeas son mucho más delgados que los de bacterias. La composición molecular es igualmente distinta. Ahora, la diversidad de mecanismos de movilidad en células procariontes es conocida parcialmente, pero aún hay mucho que estudiar y conocer en cuanto a la composición y el funcionamiento de las estructuras que dan estos movimientos.
The surprisingly diverse ways that prokaryotes move Hace veinte años no se hubiera podido imaginar la variedad de formas de movilidad de los organismos procariotas. Hoy en día se han estudiado algunas de estas formas, pero en realidad la única bien estudiada ha sido el flagelo bacteriano; de las demás se sabe poco. El flagelo bacteriano se usa para desplazarse en ambientes acuosos aunque también puede ser usado para moverse en superficies sólidas. Consiste de tres partes: el filamento, que actúa como propulsor, el gancho, que actúa como una articulación universal y el cuerpo basal, que consiste en una serie de anillos, la mayorías de las células Gram negativas tienen anillos L, P y MS. Los L y P no se encuentran en bacterias Gram positivas y un anillo adicional se extiende hacia el citoplasma, el C, que está compuesto de tres proteínas clave: FliG, FliM y FliN, las cuales son necesarias para la rotación del flagelo y para controla su dirección. La rotación se lleva a cabo por la fuerza motriz de protones o, en algunos casos, por un gradiente de sodio. Y se mueve por medio de quimiotáxis, que es el movimiento hacia un atractor o el alejamiento de un repelente. Hay pocos estudios sobre movilidad en arqueas, pero hasta ahora sólo se han reportado dos formas, por medio de flagelos y vesículas de gas. Los flagelos son usados para nadar en la mayoría de subdivisiones de las arqueas. A pesar de que no se ha reportado muy bien la velocidad su velocidad de nado, esta es menor que la de las bacterias. Puede parecer que los flagelos de bacterias y arqueas son similares ya que son estructuras rotatorias con filamento y gancho en las que la dirección de rotación está controlada por quimiotáxis. Pero hay grandes diferencias entre ellos: los filamentos en arqueas son mucho más delgados. Además, análisis moleculares indican que no hay relación entre los componentes de los organelos que proporcionan movilidad. Y se ha observado la existencia de arqueas sin gancho, lo cual no ha sido reportado en bacterias. Aunque los flagelos están ampliamente usados, hay una gran diversidad en las formas de movilidad que no usan flagelos. Spiroplasma spp. Mantiene su forma helicoidal por medio de filamentos internos del citoesqueleto, que se piensa, son responsables también de su habilidad para nadar y se cree que es debido a la contracción del citoesqueleto, que funciona como un motor lineal. Algunas cianobacterias marinas tienen espículas, que se piensan como organelos de movilidad que pueden crear ondas con el movimiento de los mismos. Existen formas de desplazamiento de bacterias en superficies sólidas que no necesitan de flagelos, estas son por contracción y por deslizamiento. T4P se pueden encontrar en muchas bacterias y se ha pensado que son organelos de movilidad. La propulsión de la célula por medio de T4P involucra la extensión del pilus, la adhesión a una superficie y la retracción, lo cual se conoce como movilidad por contracción, se piensa que está impulsada por la hidrólisis de ATP. Otro tipo de retracción del pilus resulta en un movimiento fluido conocido como movilidad por deslizamiento, que parece estar impulsada por la fuerza motriz de protones. Las bacterias que muestran movimiento por contracción son filogenéticamente diversas. Se ha comprobado que la retracción de T4P produce movimiento en la célula, pero también existen organismos capaces de moverse por deslizamiento que no necesitan pili.
The surprisingly diverse ways that prokaryotes move Aunque las bacterias son un ámbito muy estudiado aun se desconocen mecanismos que desarrollan, en este caso el articulo habla de las formas en que se desplazan dentro de los distintos ambientes y hacen la comparación entre bacterias y archaeas. Las bacterias presentan una estructura llama flagelo que se compone de tres partes: el cuerpo basal. el gancho y el filamento; el cuerpo basal es una especie de motor que hace que el flagelo se mueva de forma giratoria, el gancho une al cuerpo basal y al filamento para que trabajen de forma conjunta, y el filamento es el que da la propulsión a la bacteria. Este flagelo es más grueso y largo a comparación del de la archaea. Dependiendo del medio en que se desplacen es el movimiento que realizan con su flagelo; si se encuentran en líquidos el flagelo o flagelos tienden a girar, mientras que si están en sólidos los microorganismos tienden a arrastrarse empujando en direcciones contrarias sus flagelos o bien pueden lanzar un pseudópodo e ir jalándose de él; por lo general se congregan en colonias pequeñas para su desplazamiento cuando se encuentran en superficies solidas. Pese a la gran información ya recabada en el artículo aun faltan datos sobre el flagelo de la archaea en cuestión de su regulación y formación. Sin embargo esta información rompe con la idea de que los microorganismos no se muevan por elección propia y que solo sean capaces de moverse en un solo medio.
The surprisingly diverse ways that prokaryotes move (Parte 2) M. xanthus tiene dos formas independientes de movilidad durante su complicado ciclo de vida: movilidad S, un tipo de movilidad por contracción y movilidad A, que es independiente de pilus. Se han propuesto dos modelos para explicar la movilidad A. El primero sugiere que la excreción e hidratación de polisacáridos impulsa a la célula. El segundo es un motor propuesto en el citoplasma que empuja en contra del citoesqueleto helicoidal y de las adhesinas en la superficie de la célula que están fijadas al sustrato. En este modelo, los polisacáridos también juegan un papel muy importante, cubriendo al sustrato e interactuando con las adhesinas de la superficie de la célula. A pesar del tamaño pequeño y de su genoma sencillo, la especie Mycoplasma tiene características complejas en su citoesqueleto y presenta movilidad por deslizamiento. Hay dos modelos para explicar el movimiento en esta especie, el primero: en Mycoplasma mobile, que presenta una movilidad por deslizamiento rápida, hay una gran cantidad de proteínas de superficie celular Gli lo alizadas en la región requerida para el deslizamiento, se piensa que están conectadas al citoesqueleto y que funcionan como pequeñas patas resultando un movimiento de ciempiés. La hidrólisis de ATP deriva en cambios conformacionales de las patas que dan como resultado el movimiento de la célula. El segundo modelo: Mycoplasma pneumoniae muestra una movilidad por deslizamiento lenta. Grandes proteínas de superficie celular localizadas en al frente de la célula y proteínas del citoesqueleto del organelo terminal, están involucradas con el movimiento. No se sabe el mecanismo exacto, pero se sugiere que el citoesqueleto en el organelo terminal forma un motor de subunidad multidinámica. Se cree que cambios conformacionales de “oruga” en el citoesqueleto causan que el organelo terminal se contraiga y extienda, jalando a la célula en el proceso. Además de los tipos de movimiento antes mencionados, de tipo activo, existen mecanismos de tipo pasivo. Algunas bacterias y arqueas acuáticas, incluso algunas con flagelo, usan vesículas de gas para flotar y moverse en las columnas de agua. Las vesículas de gas son estructuras cilíndricas huecas, llenas de gas, compuestas en su totalidad por proteínas. También, hay bacterias que no tienen motores pero crean colonias dispersas por las fuerzas expansivas del crecimiento celular. Tienen superficies celulares que les permiten alejarse pasivamente del centro de la colonia. Otra forma de movimiento celular ocurre sólo dentro de un hospedero eucariota, usado por parásitos intracelulares que migran por medio de la polimerización polar de la actina de la célula hospedera Es sorprendente la gran cantidad de mecanismos que los organismos procariotas han desarrollado para poder moverse. Pesar de los hallazgos hechos, falta mucho por descubrir sobre su movilidad, relaciones que hacer, diferencias que marcar, enfoques en cada uno de los mecanismos y algo muy importante es que seguramente faltan muchos mecanismos de movilidad por conocer. El estudio en esta rama traerá nuevos descubrimientos y mucho conocimiento hacia la fisiología de la célula procariotas y a la biología molecular en general.
The surprising diverse ways that prokaryotes move Durante años se había estudiado la movilidad de las bacterias que es el flagelo, sin embargo se sabía muy poco acerca de las células procariotas. Se ha encontrado recientemente que las células procariotas se pueden mover por vesículas d egas y por medio de flagelos. Han adaptado a diversas formas para moverse de tipo activo o pasivo. Los flagelos son organelos que se pueden dividir estructuralmente. Los desplazamientos que se han hallado son mediante estímulos exteriores que tienen que ver con la excreción; deslizamiento rápido o lento, que es un modelo, del mycoplasma mobile y del mycoplasma pneumoniae, respectivamente. Donde el segundo se refiere a un motor donde se puede contraer y alargar, y el primero hace referencia a proteínas conectadas directo del citoesqueleto que funcionan como patas. De manera pasiva las archaeas utilizan pequeñas vesículas de gas para desplazarse y flotar en agua. Para conocer en su totalidad los movimientos de los procariontes se necesitan estudiar aún más, ya que todavía los mecanismos de desplazamiento y de transporte son desconocidos todavía algunos detalles. Pero al ser estudiadas se podrá encontrar más acerca de la constitución de los procariontes.
Bacterial Cells Have Cytoskeletons, Too Anteriormente se pensaba que para diferenciar a las células bacterianas de las eucariotas se podía aludir al hecho de que las bacterias a diferencia de los organismos eucarióticas no poseían citoesqueleto, recientemente investigaciones sobre la naturaleza del citoesqueleto en Bacillus subtilis, una bacteria gram-positivas en forma de varilla, revelaron la presencia de proteínas MreB y Mbl cuya función se encontró era ayudar en la regulación de la célula y darle forma. Se sabe que las proteínas que componen el citoesqueleto en las células eucatiotas son la tubulina, actina y los filamentos intermedios, lo asombroso de encontrar proteínas que también dieran una forma a B. subtilis fue su gran parecido con las proteínas en eucariontes. Se demostró que las células de B. subtilis contienen homólogos de actina: • MreB (da forma de varilla) y se organiza en dos hebras helicoidales, controla el ancho de la célula, y participar en el movimiento de la dos cromosomas hijos recién replicados a los polos opuestos de una célula. • Mbl que controla el crecimiento longitudinal a lo largo del cilindro celular. • MreBH (en el caso de Caulobacter crescentus) Mantiene la forma de media luna de la bacteria, sin ella las células crecerían simplemente en forma de vara.
Existen algunas baterías que además de tener el equivalente a la actina poseen proteínas homólogas a la tubulinas y filamentos intermedios presentes en células eucariotas como es el caso de C. crecentus que tiene las proteínas crescentina y FtsZ. • La crescentina es la homologa de los filamentos intermedios y es la responsable de la curvatura en la forma de barra, forma una estructura curva-filamentosa adyacente a la superficie interior de la membrana citoplasmática. • La FtsZ es la homóloga de las tubulinas y pertenece al grupo de proteínas Fts “Filamentous temperaturas sensitive” que casi todos los procariontes la codifican incluyendo Arquea e incluso se ha encontrado proteínas de este tipo en las mitocondrias y cloroplastos, lo que apoya la existencia de lazos evolutivos con Bacteria. Esta proteína participa en la división celular de C. crescentus formando un anillo de moléculas de FtsZ llamado divisoma en el centro de la célula, a su vez esta localización aparece debido a la influencia de proteínas Min que aseguran la formación del divisoma en el centro de la célula y no en los polos, también dirige en el centro de la célula la síntesis de nuevo material de membrana y de pared celular llamado septo de división hasta que la célula alcanza aproximadamente el doble de longitud dando lugar a la célula hija. El descubrimiento en 2001 de un citoesqueleto de B. subtilis llevaron rápidamente a una nueva visión de la células bacterianas en la que la célula está altamente organizada.
Bacterial Cells Have Cytoskeletons, Too Quino Trejo Andreina de Jesus sobre el citoesqueleto en procariontesm es una perspectiva diferente, el citoesqueleto de los procariontes esta compuesto de proteinas homologas. entre ellas estan Mreb= una estructura circulas parecido al ADN lo que le da forma al bacilo. y ancho a la bacteria. mbl= le da la forma alargada a labacteria. por ultimo el Ftsz= lo que les da la capasidad para la divicion celular.
la homoligia que presentan estas bacterias procariontes es una funcion similar a las otras bacterias como eucaryas lo que hace pensar que tiene un ancestro en común.
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parte esencial en la célula procarionte, pues gracias a el se puede mover por diversos terrenos e incluso nadar. el flagelo es una estructura muy complicada y tiene la capacidad de regenerarse en caso de que este se rompiera. prácticamente el flagelo es el motor de la célula para el movimiento es como una carro. El flagelo esta compuesto de tres partes el cuerpo basal, el gancho y el filamento. Cuerpo basal que el que esta conectado a la celula y funciona como motor. el gancho: es quien conecta a el cuerpo basal y el filamento y por ultimo el filamento que es como la colita final, lo que le da aun mas movimiento.
Bacterial Cells Have Cytoskeletons, Too El citoesqueleto en la celulas procariontes, tiene una perspectiva diferente a la de las demas. el citoesqueleto esta compuesto por proteinas y es homologo. la estructura de los citoesqueletos seria Mreb estructura circular parecido al ADN , hace darle el ancho a la bacteria y la forma alargada ala bacilo mbl: hace darle la forma alargada a la bacteria ftsz: hace que la celula tenga la capacidad de dividirse. como si fuera meiosis y mitosis. la homologia que precentan las celulas procariontes a la de las demas celulas hace creer que tenemos un ancestro en común.
The surprisingly diverse ways that prokaryotes move el flagelo es la parte esencial en la celula procarionta pues por medio de este le permite tener movimiento en todo tipo de terreno e incluso le permite nadar el flagelo es una estructura compleja y tiene la capacidad de regenerarse. practicamente el flagelo es el motor de la celula. el flagelo esta compuesto por tres partes, el cuerpo basal que es el motor y esta conectado al cuerpo de la celula, el gancho que una al filamento y a al cuerpo basal y por ultimo el filamento que es como la colita. El flagelo se crea desde el cuerpo basal, gancho y filamento, por medio de una tubo hueco que hay al interior de estas partes por donde pasan las proteinas.
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ResponderEliminarHasta antes del 2001, se podía hacer una distinción importante entre una célula eucarionte y una procarionte, con base en la ausencia o no de Citoesqueleto. En 2001 un grupo de investigadores de la Universidad de Oxford describió la naturaleza de distintas proteínas de tipo citoesquelético presentes en Bacillus subtilis, a partir de esta descripción la manera de concebir la organización celular en general cambió.
Las bacterias contienen proteínas homólogas a las presentes en el Citoesqueleto eucarionte, ya sean homólogas a la actina o similares a las presentes en los filamentos intermedios del Citoesqueleto.
Bacillus subtilis contiene 3 proteínas que funcionan de manera muy similar a la actina: MreB, Mbl y MreBH. Específicamente la proteína MreB tiene una estructura muy similar a la actina, esta proteína es responsable de determinar la forma de la célula bacteriana, de igual manera participa en la segregación cromosómica y en el acomodo polar de las proteínas dentro de la célula. Determina la forma de barra de la célula al regular el camino de síntesis de peptidoglicano en la pared celular. Cuando los niveles de esta proteína disminuyen en las células que la poseen, las bacterias tienden a perder su forma de barra y las células crecen de manera esférica. A la vez, la proteína Mbl controla el crecimiento longitudinal de la bacteria, mientras que la MreB controla su ancho.
Aunado a los tipos anteriores de proteínas, existen bacterias como la Caulobacter crescentus que contiene en su estructura celular proteínas similares a las proteínas que se encuentran en los filamentos intermedios y a las tubulinas en células eucariontes. Un ejemplo es la crescentina (homóloga de proteínas de filamentos intermedios), la cual es la responsable de forma creciente o de media luna de C. crescentus; cuando los niveles bajan, las células tienden a adoptar una forma de barra, pierden su curvatura.
En cuanto a las homólogas a las tubulinas, hay una proteína llamada FtsZ que participa directamente en la división celular al formar un anillo justo en el sitio donde ocurre la división, en la etapa de organización. Esta proteína funge como acomodador de todas las demás proteínas involucradas en la división. La estructura de FtsZ forma una especie de espiral que se extiende a lo largo de toda la célula. Se sabe que durante la esporulación de B. subtilis, la estructura de esta proteína representa un estado intermedio en el acomodo de un anillo en el centro de la célula y otro anillo que forma tabiques de esporas necesarios para la esporulación.
Hay proteínas que no son propias de Citoesqueleto pero que cumplen funciones importantes, sobretodo en la división celular, una de ellas es MinCDE, con arreglo helicoidal, que determina el sitio en donde ocurrirá la división. De este tipo de proteínas participes en el sitio de división celular, hay muchas que funcionan de manera similar a un centriolo eucarionte.
Es muy probable que en células bacterianas haya una diversidad enorme de proteínas, cada una con distintas funciones, es decir, estas células poseen una organización celular sumamente compleja y ordenada. Entonces, aún hay muchas cosas por contestar entorno a la naturaleza del Citoesqueleto bacteriano, las respuestas a estas preguntas, seguramente traerán consigo muchos cambios en la manera de definir, concebir y estudiar a estas células.
Bacterial Cells Have Cytoskeletons, Too:
ResponderEliminarLas células bacterianas, como las eucariotas, tienen un citoesqueleto que ordena su interior, sin embargo la composición de ambas difiere (a excepción del exoesqueleto de mureina). En 2001 Laura Jones, Ruth Carballido Lopez, y Jeff Errington (Universidad de Oxford), describen el citoesqueleto de Bacillus subtilis con las proteínas MreB y Mbl (forman estructuras que se extienden entre los dos polos y le dan forma a la célula). Las estructuras citoesqueléticas de eucariotas tienen componente de actina y no actina, asi como las procariotas y se organizan extendiéndose asociadas con la membrana.
Las células de B. subtilis contienen tres homólogos de actina: MreB, Mbl, y MreBH. Las estructuras citoesqueléticas de bacterias tienen varias funciones una es la de darle forma de bastón a bacterias, regulando el patrón de síntesis del peptidoglicano. Los sitios de síntesis de peptidoglicano se distribuyen en un patrón en espiral que se extiende a lo largo de la longitud de la célula en una disposición helicoidal similar a la de Mbl, y esta distribución depende de la presencia de Mbl. La MreB apoya el establecimiento de una forma de varilla. Este organizado de forma helicoidal por dos hebras controla el ancho de la célula. Tienen gran plasticidad, se modifican anatómicamente en la división celular, participa en el movimiento de los dos cromosomas hijos recién replicados a los polos opuestos de una célula; la Mbl tiene estructura en espiral global, controla el crecimiento longitudinal a lo largo del cilindro celular.
Otro tipo de proteínas que tienen los citoesqueletos bacterianos homologas al de eucariotas son proteínas filamentarias y tubulinas. Ejemplo: La C. Cresentus tiene proteínas de filamentos intermedios, crescentina que forma una estructura filamentosa curvada adyacente a la superficie interna de la membrana, esta les da forma de media luna.
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ResponderEliminarLas células bacterianas, como las eucariotas, tienen un citoesqueleto que ordena su interior, sin embargo la composición de ambas difiere (a excepción del exoesqueleto de mureina). En 2001 Laura Jones, Ruth Carballido Lopez, y Jeff Errington (Universidad de Oxford), describen el citoesqueleto de Bacillus subtilis con las proteínas MreB y Mbl (forman estructuras que se extienden entre los dos polos y le dan forma a la célula). Las estructuras citoesqueléticas de eucariotas tienen componente de actina y no actina, asi como las procariotas y se organizan extendiéndose asociadas con la membrana.
Las células de B. subtilis contienen tres homólogos de actina: MreB, Mbl, y MreBH. Las estructuras citoesqueléticas de bacterias tienen varias funciones una es la de darle forma de bastón a bacterias, regulando el patrón de síntesis del peptidoglicano. Los sitios de síntesis de peptidoglicano se distribuyen en un patrón en espiral que se extiende a lo largo de la longitud de la célula en una disposición helicoidal similar a la de Mbl, y esta distribución depende de la presencia de Mbl. La MreB apoya el establecimiento de una forma de varilla. Este organizado de forma helicoidal por dos hebras controla el ancho de la célula. Tienen gran plasticidad, se modifican anatómicamente en la división celular, participa en el movimiento de los dos cromosomas hijos recién replicados a los polos opuestos de una célula; la Mbl tiene estructura en espiral global, controla el crecimiento longitudinal a lo largo del cilindro celular.
Otro tipo de proteínas que tienen los citoesqueletos bacterianos homologas al de eucariotas son proteínas filamentarias y tubulinas. Ejemplo: La C. Cresentus tiene proteínas de filamentos intermedios, crescentina que forma una estructura filamentosa curvada adyacente a la superficie interna de la membrana, esta les da forma de media luna.
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ResponderEliminarLa ausencia de citoesqueleto era un sello muy utilizado para distinguir bacterias de las células eucariotas, hasta que en 2001 Laura Jones y Jeff Errington, investigadores de la Universidad de Oxford describió la naturaleza de distintas proteínas del citoesqueleto presentes en Bacillus subtilis. Dentro de estas células gram-positivas en forma de varilla, las dos proteínas MreB y Mbl forman estructuras que se extienden entre los dos polos y ayuda a regular la forma de la célula. Este descubrimiento cambió la visión de la organización bacteriana.
El citoplasma de una eucariota se sabe que contiene varios tipos de citoesqueletos, compuestos por microtúbulos, filamentos intermedios y filamentos de actina que comunican con otra intracelular y membrana. Ahora sabemos también que las bacterias contienen proteínas que se asemejan tanto a la actina y nonactina del citoesqueleto de las eucariotas.
Las homólogas de la actina ayudan a dar forma a la célula bacteriana. Las células de B. subtilis tienen 3 homólogas de actina que son MreB, Mbl y MreB. Una de tales funciones de la MreB es para regular la forma de forma de vara bacterias regulando el patrón de síntesis de la peptidoglicano de la pared celular. Por lo tanto, la pérdida de MreB en todas las especies que han sido examinados, y de cualquiera MreB o Mbl en B. subtilis, hace que las células pierden su forma de varilla. El vínculo entre la actina como las proteínas y el peptidoglicano se ejemplifica por la observación que los sitios de síntesis de peptidoglicano, los cuales se distribuyen en un patrón en espiral que se extiende a lo largo de la longitud de la celda en una disposición helicoidal similar a la de Mbl, y esta distribución depende de la presencia de Mbl.
El citoesqueleto MreB probablemente también está asociado con el equivalente de un centrómero de una bacteria, trabajando en cooperación con otras proteínas bacterianas en este sitio para mover la región oriC de cada hija cromosoma a un polo celular, tal vez moviéndolo a lo largo del filamento MreB hacia un polar sitio de unión. Por otra parte, otra función de MreB es mantener ciertas proteínas en los polos celulares.
A partir de este descubrimiento es probable que se encuentren muchos más, ya que esto es muy reciente y si no se esperaba encontrar estos resultados probablemente haya muchos más que sorprendan a los científicos en un futuro.
Una de las diferencias entre las células eucariotas y procariotas era la ausencia o no del cito esqueleto hasta que en el año 2001 un grupo de investigadores de la universidad de Oxford realizaron una descripción de la naturaleza de las proteínas presentes en Bacillus subtilis, en donde se demostró que las bacterias y el citoesqueleto eucarionte contienen proteínas homologas entre si.
ResponderEliminarestas proteínas homologas en la bacteria Bacillus subtilis cumplen con un objetivo similar al de la actina en el citoesqueleto, estas proteínas son responsables del crecimiento longitudinal (proteína Mbl) y el ancho de la bacteria ( proteína MreBH), otra proteína de suma importancia es la proteína MreB, esta proteína es de las tres, la más similar a la actina y es la encargada de determinar la forma de la célula bacteriana (barras o esféricas), cuando esta proteína se encuentra en menor proporción en las células estas pierden su forma de barra y crecen de manera esférica.
Bacillus subtilis no es la única bacteria estudiada que contiene similitudes entre las proteínas presentes en las células eucariotas, también la bacteria Caulobacter crescentus contiene proteínas similares a las presentes en los filamentos intermedios (crescentina) y en las tubulinas (proteina FtsZ).
Estos estudios realizados por diferentes investigadores cambio radicalmente la concepción de la organización celular, pues e demostró que si bien en las células procariontes no se aprecia visualmente un citoesqueleto, estas si poseen proteínas especificas que funcionan cual citoesqueleto proporcionándole rigidez y forma a la célula, y que además de esto son proteínas homologas o muy similares a las presentes en el citoesqueleto de la célula eucariota.
Así como este estudio cambio la concepción, los nuevos estudios acerca de la naturaleza del citoesqueleto bacteriano podrían cambiar aun más la concepción de la organización de las células bacterianas trayendo consigo nuevos conocimientos al mundo de la célula y en especial al estudio de los procariontes.
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ResponderEliminarLos flagelos bacterianos son los más estudiados, son apéndices largos y finos que se encuentran libres por un extremo y unidos a la célula por el otro. Está conformado por un gancho que conecta al cuerpo basal y el filamento, para que actúen en forma conjunta.
El motor flagelar se ancla en la membrana citoplasmática y en la pared celular y está constituido pos un eje central que atraviesa una serie de anillos, consiste en cinco proteínas: MotA, MotB, FliG, FliM y FliN. Es increíblemente rápido.
En Bacterias gramnegativos se observa que existe un anillo externo que está anclado en la copa de lipopolisacárido (anillo L), otro en la capa de peptidoglicano de la pared celular (anillo P)
y una tercera serie de anillo internos llamas anillos MC y C, que se localizan en la membrana citoplasmática y en el citoplasma.
En bacterias grampositivas no son encontrados los anillos L y P, solo se presenta un par de anillos internos y ancladas a la membrana citoplasmática existen una serie de proteínas Mot y proteínas Fli.
El anillo C se extiende dentro del citoplasma y se compone de 3 proteínas: FliG, FliM y FliN.
En muchas bacterias la dirección de la rotación del flagelo es controlada por un sistema de transducción de señales quimiotácticas que supervisa las señales ambientales.
Todas las partes que constituyen la estructura flagelar están en orden desde el motor flagelar ensamblado primero, seguido del gancho y finalmente el filamento.
Arquea nada usando flagelo construido y ensamblado de manera única para su particular dominioLa superficie del flageo de las arqueas es similar a l de las bacterias por tener estructuras rotatorias, filamento, gancho, y porque la dirección de la rotación también es controlada mediante mecanismos quimiotácticas, aunque son más delgados que el de las bacterias.
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ResponderEliminarEste artículo tiene una particularidad, nos da una nueva perspectiva de lo que se cree o de lo que se aprende en preparatoria y secundaria. “las bacterias (procariontes) no tienen organelos definidos”. De inmediato puede saltar la duda, si es así ¿Cómo pueden realizar o formar estructuras tan complejas?
Al abordar la existencia de una especie de citoesqueleto en las bacterias se le da más consistencia al entendimiento de estos organismos. Anteriormente, solo se pensaba de un exoesqueleto, pero esto limitaba el entendimiento de varias funciones, a través de varias investigaciones se encontró que las bacterias tienen proteínas homologas a las de las células eucariotas que les dan rigidez, forma e incluso movilidad a las bacterias. Esto es muy importante e increíble, ya que refuerza la idea de la evolución a partir de un ancestro común y nos dice que estamos más emparentados de lo que creíamos de nuestras familiares las bacterias.
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El estudio de los procariontes ha tenido grandes avances a lo largo de la historia, sin embargo, aunque se pudiera pensar que se sabe mucho al respecto, aun se desconocen muchos mecanismos en que estos organismos realizan diversas actividades como su manera de moverse. Este artículo explora la gran diversidad que se ha estudiado sobre como las bacterias y algunas arqueas se mueven. Ya sea por flagelos, por vesículas de gas, entre otros mecanismos estos organismos han podido adaptarse para realizar diversas actividades.
Es impresionante la manera en que algún mecanismo que se vea tan sencillo logra realizar su función, además de que es importante entender su funcionamiento para tener un amplio panorama de la vida y ecología de estos seres vivos. Realmente, la amplia diversidad crea un panorama enorme. Estos mecanismos utilizan lo que tienen a su alcance para moverse, un ejemplo de esto es la quimiotaxis en los flagelos, que logran mover a la célula en ambientes acuosos, similar al nado.
Citoesqueleto:
ResponderEliminarEl citoesqueleto es una estructura importante en la célula, está formado por proteínas, da soporte interno a la célula, organiza los organelos de la célula, es encargada del transporte, tráfico y la división celular.
Cada una de las estructuras citoesqueléticas de bacterias tienen varias funciones y una es darle forma de bastón a bacterias, regulando el patrón de síntesis del peptidoglicano
Las bacterias tienen citoesqueleto.
Están formadas por distintas proteínas:
Homólogas:
Mbl: Formación de la bacteria en forma de varilla. (Largo)
MreB: Actina helicoidal. (Ancho)
MreBH: División celular de la bacteria, se hace un núcleo tipo centriolo de la bacteria para separar a los centriolos.
También hay proteínas que tienen los citoesqueletos bacterianos y son homólogas al de las eucariotas y son proteínas filamentosas y tubulinas. La C. Cresentus tiene proteínas de filamentos intermedios, crescentina se encarga de dar la forma a una estructura filamentosa curvada adyacente a la superficie interna de la membrana (como si fuera un frijol), esta les da forma de media luna.
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ResponderEliminarEl artículo trata que siempre se había creído que las bacterias no tenían citoesqueleto, pero en 2001 se encontró que existen proteínas que le dan forma a las bacterias. El que no hubiera citoesqueleto antes era reconocido como un elemento de comparación fundamental entre las células eucariotas y procariotas.
A partir de la investigación se encontró que los homólogos de la actina, las proteínas que componen parte del citoesqueleto, en bacterias eran MreB, Mbl y MreBH. Donde MreB ha sido la que le da la forma tubular a los bacilos por formar una doble hélice a través de la célula, como en la proteína de Mbl. Aunque la diferencia entre estas radica que la MreB en las bacterias controla más el grosor, y la Mbl se enfoca más en la longitud. Las proteínas MreB al momento en que disminuyen las células pierden su forma tubular haciéndose esféricas. Otras bacterias poseen otras proteínas en su estructura que son homólogas, como la crescentina. Esta proteína es homóloga de las proteínas que componen los filamentos intermedios en células eucariontes. La crescentina permite que la bacteria, como la Caulobacter crescentus, forme una curvatura; al disminuir los niveles de proteína la bacteria se hace lineal perdiendo la curvatura.
Es importante mencionar que las proteínas homólogas de la actina pueden, además de dar forma a la célula, segregar cromosomas y localizar proteínas en otras bacterias. Algunas de las proteínas que son propias de las bacterias pueden regular también la división celular, como es el caso de la FtsZ formando anillos para permitir la esporulación.
Este descubrimiento tan reciente ha permitido eliminar la concepción de que las bacterias no tienen citoesqueleto, al menos no tan similar al de las células eucariontes. Pero da lugar a buscar en las millones de bacterias las proteínas que pueden ser homólogas o no de la actina y miosina de los filamentos intermedios y microtúbulos.
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ResponderEliminarHasta hace algunos años, se creía que las bacterias no tenían una estructura comparable con el citoesqueleto de los eucariotas y esa ausencia era una característica que los distinguía de aquellos otros. Ahora se sabe que las bacterias tienen proteínas parecidas a las que conforman el citoesqueleto de las células eucariotas.
Se han encontrado proteínas homólogas a la actina en células de Bacillus subtilis, que tienen forma alargada, los cuales son: MreB, Mbl y MreBH. Otros tipos de bacterias con la misma forma de varilla, presentan homólogos a la proteína MreB y que no se encuentra en cocos.
MreB está acomodado dentro de la célula en dos hebras helicoidales y la pérdida de esa proteína en todas las especies estudiadas, conduce a la pérdida de la forma de varilla. MreB controla el largo de la célula, mientras que Mbl, aparentemente, el ancho.
El citoesqueleto de MreB también participa en el movimiento de los cromosomas que acaban de ser replicados hacia ambos lados de la célula. Se ha comprobado que cambios en MreB, produce la segregación impar de los cromosomas. Y lleva o mantiene ciertas proteínas a cada lado de la célula.
El citoesqueleto de las bacterias también tienen otras proteínas homólogas a los del filamento intermedio y a las tubulinas de las células eucariotas, por ejemplo, la bacteria con forma curva, Caulobacter crescentus, tiene un homologo al filamento intermedio, la crescentina, que se necesita para que las células mantengan esa forma; sin la crescentina, las células crecen con forma de varilla y cuando MreB se quita, la forma pasa a ser esférica.
Casi todas las bacterias tienen FtsZ, un homologo a las proteínas de la tubulina, que se necesita para la división celular ya que forma un anillo en el sitio de división que actúa como una plataforma de ensamble de todas las proteínas necesarias para llevar a cabo el proceso.
Pero también se forman estructuras citoesqueléticas helicoidales por proteínas que no están relacionadas con las proteínas presentes en el citoesqueleto de eucariontes.
Entonces, las estructuras de proteínas parecidas a la actina realizan funciones muy importantes para las bacterias: ayudan a determinar su forma, en la segregación de cromosomas y a distribuir proteínas dentro de la célula. Así como también existen proteínas en bacterias que no tienen homólogas en la célula eucariota y que cumplen, de igual forma con funciones importantes.
Es impresionante como el conocimiento y la forma en la que se percibe a las bacterias esté cambiando tanto y aún falta mucho por descubrir y saber sobre ellas.
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ResponderEliminarEste artículo nos describe las diversas formas en que las bacterias pueden moverse, que es por flagelos, por vesículas de gas, por enjambre en superficies sólidas, flotando, etc. Hace veinte años, un solo mecanismo
por deslizamiento era plausible y los flagelos de las arqueas
suponíamos que eran similares a los flagelos bacterianos. Ahora
sabemos que numerosos motores nuevos se han desarrollado para
propulsar las células procariotas. Todos menos uno de estos han sido
descubierto y caracterizado en las bacterias. De las arqueas sólo se sabe que tienen un tipo de orgánulo motilidad activa, el flagelo de las arqueas. Con esto podemos notar que falta mucho por descubrir en el mundo de las arqueas, falta más investigación en este campo ya que pertenecen a una gran área de la fisiología y biología molecular.
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ResponderEliminarLas células procariontes han desarrollado una gran diversidad de mecanismos de movimiento. Hay muchas variaciones en cuanto al tipo de flagelo que ciertas células utilizan, o a las estructuras que algunas células poseen que no son nada similares a algo tan obvio como un flagelo, o en cuanto a la composición y funcionamiento de los flagelos según el tipo de célula procarionte.
Lo flagelos bacterianos, son las estructuras procariotas de movilidad más estudiadas; son utilizados para el desplazamiento en medios acuosos o en superficies sólidas, en este último, el movimiento es dado por numerosos flagelos. Es un organelo complejo debido a su mecanismo de formación, su estructura y cómo se regula. Consiste de tres partes base, el cuerpo basal, el cual ancla la estructura a la envoltura celular, formado por distintos anillos proteicos o formados por liposacáridos, y a la vez posee el motor, compuesto por una cinco proteínas, del flagelo; el filamento que funciona como una hélice, y el gancho que conecta al cuerpo basal con el filamento actuando como una especie de articulación. El ensamblaje del flagelo, comienza con la formación del cuerpo basal, después del gancho y finalmente del filamento, siendo así, un proceso sumamente complejo para un solo organelo.
Por otro lado, los flagelos propios de células de Archaeas, han sido menos estudiados, así, sólo se han registrado dos mecanismos de movilidad distintos para estas células, los mecanismos flagelares y los mecanismos de flotación por las vesículas de gas. En cuanto a estructura, los flagelos de Archaeas son muy similares a los bacterianos; los propios de Archaeas son mucho más delgados que los de bacterias. La composición molecular es igualmente distinta.
Ahora, la diversidad de mecanismos de movilidad en células procariontes es conocida parcialmente, pero aún hay mucho que estudiar y conocer en cuanto a la composición y el funcionamiento de las estructuras que dan estos movimientos.
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ResponderEliminarHace veinte años no se hubiera podido imaginar la variedad de formas de movilidad de los organismos procariotas. Hoy en día se han estudiado algunas de estas formas, pero en realidad la única bien estudiada ha sido el flagelo bacteriano; de las demás se sabe poco.
El flagelo bacteriano se usa para desplazarse en ambientes acuosos aunque también puede ser usado para moverse en superficies sólidas. Consiste de tres partes: el filamento, que actúa como propulsor, el gancho, que actúa como una articulación universal y el cuerpo basal, que consiste en una serie de anillos, la mayorías de las células Gram negativas tienen anillos L, P y MS. Los L y P no se encuentran en bacterias Gram positivas y un anillo adicional se extiende hacia el citoplasma, el C, que está compuesto de tres proteínas clave: FliG, FliM y FliN, las cuales son necesarias para la rotación del flagelo y para controla su dirección. La rotación se lleva a cabo por la fuerza motriz de protones o, en algunos casos, por un gradiente de sodio. Y se mueve por medio de quimiotáxis, que es el movimiento hacia un atractor o el alejamiento de un repelente.
Hay pocos estudios sobre movilidad en arqueas, pero hasta ahora sólo se han reportado dos formas, por medio de flagelos y vesículas de gas. Los flagelos son usados para nadar en la mayoría de subdivisiones de las arqueas. A pesar de que no se ha reportado muy bien la velocidad su velocidad de nado, esta es menor que la de las bacterias. Puede parecer que los flagelos de bacterias y arqueas son similares ya que son estructuras rotatorias con filamento y gancho en las que la dirección de rotación está controlada por quimiotáxis. Pero hay grandes diferencias entre ellos: los filamentos en arqueas son mucho más delgados. Además, análisis moleculares indican que no hay relación entre los componentes de los organelos que proporcionan movilidad. Y se ha observado la existencia de arqueas sin gancho, lo cual no ha sido reportado en bacterias.
Aunque los flagelos están ampliamente usados, hay una gran diversidad en las formas de movilidad que no usan flagelos. Spiroplasma spp. Mantiene su forma helicoidal por medio de filamentos internos del citoesqueleto, que se piensa, son responsables también de su habilidad para nadar y se cree que es debido a la contracción del citoesqueleto, que funciona como un motor lineal. Algunas cianobacterias marinas tienen espículas, que se piensan como organelos de movilidad que pueden crear ondas con el movimiento de los mismos.
Existen formas de desplazamiento de bacterias en superficies sólidas que no necesitan de flagelos, estas son por contracción y por deslizamiento. T4P se pueden encontrar en muchas bacterias y se ha pensado que son organelos de movilidad. La propulsión de la célula por medio de T4P involucra la extensión del pilus, la adhesión a una superficie y la retracción, lo cual se conoce como movilidad por contracción, se piensa que está impulsada por la hidrólisis de ATP. Otro tipo de retracción del pilus resulta en un movimiento fluido conocido como movilidad por deslizamiento, que parece estar impulsada por la fuerza motriz de protones. Las bacterias que muestran movimiento por contracción son filogenéticamente diversas. Se ha comprobado que la retracción de T4P produce movimiento en la célula, pero también existen organismos capaces de moverse por deslizamiento que no necesitan pili.
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ResponderEliminarAunque las bacterias son un ámbito muy estudiado aun se desconocen mecanismos que desarrollan, en este caso el articulo habla de las formas en que se desplazan dentro de los distintos ambientes y hacen la comparación entre bacterias y archaeas.
Las bacterias presentan una estructura llama flagelo que se compone de tres partes: el cuerpo basal. el gancho y el filamento; el cuerpo basal es una especie de motor que hace que el flagelo se mueva de forma giratoria, el gancho une al cuerpo basal y al filamento para que trabajen de forma conjunta, y el filamento es el que da la propulsión a la bacteria. Este flagelo es más grueso y largo a comparación del de la archaea.
Dependiendo del medio en que se desplacen es el movimiento que realizan con su flagelo; si se encuentran en líquidos el flagelo o flagelos tienden a girar, mientras que si están en sólidos los microorganismos tienden a arrastrarse empujando en direcciones contrarias sus flagelos o bien pueden lanzar un pseudópodo e ir jalándose de él; por lo general se congregan en colonias pequeñas para su desplazamiento cuando se encuentran en superficies solidas.
Pese a la gran información ya recabada en el artículo aun faltan datos sobre el flagelo de la archaea en cuestión de su regulación y formación. Sin embargo esta información rompe con la idea de que los microorganismos no se muevan por elección propia y que solo sean capaces de moverse en un solo medio.
The surprisingly diverse ways that prokaryotes move (Parte 2)
ResponderEliminarM. xanthus tiene dos formas independientes de movilidad durante su complicado ciclo de vida: movilidad S, un tipo de movilidad por contracción y movilidad A, que es independiente de pilus. Se han propuesto dos modelos para explicar la movilidad A. El primero sugiere que la excreción e hidratación de polisacáridos impulsa a la célula. El segundo es un motor propuesto en el citoplasma que empuja en contra del citoesqueleto helicoidal y de las adhesinas en la superficie de la célula que están fijadas al sustrato. En este modelo, los polisacáridos también juegan un papel muy importante, cubriendo al sustrato e interactuando con las adhesinas de la superficie de la célula.
A pesar del tamaño pequeño y de su genoma sencillo, la especie Mycoplasma tiene características complejas en su citoesqueleto y presenta movilidad por deslizamiento. Hay dos modelos para explicar el movimiento en esta especie, el primero: en Mycoplasma mobile, que presenta una movilidad por deslizamiento rápida, hay una gran cantidad de proteínas de superficie celular Gli lo alizadas en la región requerida para el deslizamiento, se piensa que están conectadas al citoesqueleto y que funcionan como pequeñas patas resultando un movimiento de ciempiés. La hidrólisis de ATP deriva en cambios conformacionales de las patas que dan como resultado el movimiento de la célula. El segundo modelo: Mycoplasma pneumoniae muestra una movilidad por deslizamiento lenta. Grandes proteínas de superficie celular localizadas en al frente de la célula y proteínas del citoesqueleto del organelo terminal, están involucradas con el movimiento. No se sabe el mecanismo exacto, pero se sugiere que el citoesqueleto en el organelo terminal forma un motor de subunidad multidinámica. Se cree que cambios conformacionales de “oruga” en el citoesqueleto causan que el organelo terminal se contraiga y extienda, jalando a la célula en el proceso.
Además de los tipos de movimiento antes mencionados, de tipo activo, existen mecanismos de tipo pasivo. Algunas bacterias y arqueas acuáticas, incluso algunas con flagelo, usan vesículas de gas para flotar y moverse en las columnas de agua. Las vesículas de gas son estructuras cilíndricas huecas, llenas de gas, compuestas en su totalidad por proteínas.
También, hay bacterias que no tienen motores pero crean colonias dispersas por las fuerzas expansivas del crecimiento celular. Tienen superficies celulares que les permiten alejarse pasivamente del centro de la colonia.
Otra forma de movimiento celular ocurre sólo dentro de un hospedero eucariota, usado por parásitos intracelulares que migran por medio de la polimerización polar de la actina de la célula hospedera
Es sorprendente la gran cantidad de mecanismos que los organismos procariotas han desarrollado para poder moverse. Pesar de los hallazgos hechos, falta mucho por descubrir sobre su movilidad, relaciones que hacer, diferencias que marcar, enfoques en cada uno de los mecanismos y algo muy importante es que seguramente faltan muchos mecanismos de movilidad por conocer. El estudio en esta rama traerá nuevos descubrimientos y mucho conocimiento hacia la fisiología de la célula procariotas y a la biología molecular en general.
The surprising diverse ways that prokaryotes move
ResponderEliminarDurante años se había estudiado la movilidad de las bacterias que es el flagelo, sin embargo se sabía muy poco acerca de las células procariotas. Se ha encontrado recientemente que las células procariotas se pueden mover por vesículas d egas y por medio de flagelos. Han adaptado a diversas formas para moverse de tipo activo o pasivo. Los flagelos son organelos que se pueden dividir estructuralmente.
Los desplazamientos que se han hallado son mediante estímulos exteriores que tienen que ver con la excreción; deslizamiento rápido o lento, que es un modelo, del mycoplasma mobile y del mycoplasma pneumoniae, respectivamente. Donde el segundo se refiere a un motor donde se puede contraer y alargar, y el primero hace referencia a proteínas conectadas directo del citoesqueleto que funcionan como patas. De manera pasiva las archaeas utilizan pequeñas vesículas de gas para desplazarse y flotar en agua.
Para conocer en su totalidad los movimientos de los procariontes se necesitan estudiar aún más, ya que todavía los mecanismos de desplazamiento y de transporte son desconocidos todavía algunos detalles. Pero al ser estudiadas se podrá encontrar más acerca de la constitución de los procariontes.
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ResponderEliminarAnteriormente se pensaba que para diferenciar a las células bacterianas de las eucariotas se podía aludir al hecho de que las bacterias a diferencia de los organismos eucarióticas no poseían citoesqueleto, recientemente investigaciones sobre la naturaleza del citoesqueleto en Bacillus subtilis, una bacteria gram-positivas en forma de varilla, revelaron la presencia de proteínas MreB y Mbl cuya función se encontró era ayudar en la regulación de la célula y darle forma.
Se sabe que las proteínas que componen el citoesqueleto en las células eucatiotas son la tubulina, actina y los filamentos intermedios, lo asombroso de encontrar proteínas que también dieran una forma a B. subtilis fue su gran parecido con las proteínas en eucariontes.
Se demostró que las células de B. subtilis contienen homólogos de actina:
• MreB (da forma de varilla) y se organiza en dos hebras helicoidales, controla el ancho de la célula, y participar en el movimiento de la dos cromosomas hijos recién replicados a
los polos opuestos de una célula.
• Mbl que controla el crecimiento longitudinal a lo largo del cilindro celular.
• MreBH (en el caso de Caulobacter crescentus) Mantiene la forma de media luna de la bacteria, sin ella las células crecerían simplemente en forma de vara.
Existen algunas baterías que además de tener el equivalente a la actina poseen proteínas homólogas a la tubulinas y filamentos intermedios presentes en células eucariotas como es el caso de C. crecentus que tiene las proteínas crescentina y FtsZ.
• La crescentina es la homologa de los filamentos intermedios y es la responsable de la curvatura en la forma de barra, forma una estructura curva-filamentosa adyacente a la superficie interior de la membrana citoplasmática.
• La FtsZ es la homóloga de las tubulinas y pertenece al grupo de proteínas Fts “Filamentous temperaturas sensitive” que casi todos los procariontes la codifican incluyendo Arquea e incluso se ha encontrado proteínas de este tipo en las mitocondrias y cloroplastos, lo que apoya la existencia de lazos evolutivos con Bacteria. Esta proteína participa en la división celular de C. crescentus formando un anillo de moléculas de FtsZ llamado divisoma en el centro de la célula, a su vez esta localización aparece debido a la influencia de proteínas Min que aseguran la formación del divisoma en el centro de la célula y no en los polos, también dirige en el centro de la célula la síntesis de nuevo material de membrana y de pared celular llamado septo de división hasta que la célula alcanza aproximadamente el doble de longitud dando lugar a la célula hija.
El descubrimiento en 2001 de un citoesqueleto de B. subtilis llevaron rápidamente a una nueva visión de la células bacterianas en la que la célula está altamente organizada.
Bacterial Cells Have Cytoskeletons, Too
ResponderEliminarQuino Trejo Andreina de Jesus
sobre el citoesqueleto en procariontesm es una perspectiva diferente, el citoesqueleto de los procariontes esta compuesto de proteinas homologas.
entre ellas estan Mreb= una estructura circulas parecido al ADN lo que le da forma al bacilo. y ancho a la bacteria.
mbl= le da la forma alargada a labacteria.
por ultimo el Ftsz= lo que les da la capasidad para la divicion celular.
la homoligia que presentan estas bacterias procariontes es una funcion similar a las otras bacterias como eucaryas lo que hace pensar que tiene un ancestro en común.
The surprisingly diverse ways that prokaryotes move
parte esencial en la célula procarionte, pues gracias a el se puede mover por diversos terrenos e incluso nadar.
el flagelo es una estructura muy complicada y tiene la capacidad de regenerarse en caso de que este se rompiera.
prácticamente el flagelo es el motor de la célula para el movimiento es como una carro.
El flagelo esta compuesto de tres partes el cuerpo basal, el gancho y el filamento.
Cuerpo basal que el que esta conectado a la celula y funciona como motor.
el gancho: es quien conecta a el cuerpo basal y el filamento
y por ultimo el filamento que es como la colita final, lo que le da aun mas movimiento.
Bacterial Cells Have Cytoskeletons, Too
ResponderEliminarEl citoesqueleto en la celulas procariontes, tiene una perspectiva diferente a la de las demas.
el citoesqueleto esta compuesto por proteinas y es homologo.
la estructura de los citoesqueletos seria
Mreb estructura circular parecido al ADN , hace darle el ancho a la bacteria y la forma alargada ala bacilo
mbl: hace darle la forma alargada a la bacteria
ftsz: hace que la celula tenga la capacidad de dividirse. como si fuera meiosis y mitosis.
la homologia que precentan las celulas procariontes a la de las demas celulas hace creer que tenemos un ancestro en común.
The surprisingly diverse ways that prokaryotes move
el flagelo es la parte esencial en la celula procarionta pues por medio de este le permite tener movimiento en todo tipo de terreno e incluso le permite nadar
el flagelo es una estructura compleja y tiene la capacidad de regenerarse.
practicamente el flagelo es el motor de la celula.
el flagelo esta compuesto por tres partes, el cuerpo basal que es el motor y esta conectado al cuerpo de la celula, el gancho que una al filamento y a al cuerpo basal y por ultimo el filamento que es como la colita.
El flagelo se crea desde el cuerpo basal, gancho y filamento, por medio de una tubo hueco que hay al interior de estas partes por donde pasan las proteinas.