INDICE 1) Resumen 2) Int Introdu roducc cció iónn 3) El citoes citoesquel queleto eto bacteri bacteriano ano a) Proteínas Proteínas FtsZ FtsZ !ilament !ilamentin" in" tem#eratur tem#erature$sensit e$sensiti%e i%e mutant mutant Z ) b) Proteínas &re' ( &bl c) Prot Proteí eína nass Par& Par& d) Prot Proteí eína na Cresc Crescent entin inaa ) Co Conc ncllusi usiones ones *) 'ibl 'ibliio"ra o"ra!í !íaa
Resumen +as bacterias ( su citoesqueleto
Las bacterias y su citoesqueleto | Microbiologia 1
El citoesqueleto es un entramado tridimensional de #roteínas que #ro%ee so#orte interno en las c,lulas eucariotas- or"ani.a las estructuras internas e inter%iene en los !enómenos de trans#orte- tr/!ico ( di%isión celular0 ras el descubrimiento del citoesqueleto #or el biólo"o eit Porter a #rinci#ios de los a4os 56- el Dr0 Donald In"ber consideró que- desde un #unto de %ista mec/nico- la c,lula se com#ortaba de manera similar a estructuras arquitectónicas denominadas estructuras de tense"ridad0 7asta ace #oco #ensabamos que el citoesqueleto es de car/cter emientemente eucariota #ero en las c,lulas #rocariotas así como e8isten #roteínas que diri"en la di%isión celular- e8isten otras #roteínas es#ecí!icas que determinan la !orma celular0 ales #roteínas muestran omolo"ías mu( notables con #roteínas del citoesqueleto de c,lulas eucarióticas0 9 medida que se a ido conociendo su naturale.a se a e%idenciado que- como los eucariotas- los #rocariotas tambi,n contienen un citoesqueleto celular mu( din/mico ( que #resenta mucas !acetas !uncionales0 9 #esar de que las relaciones e%oluti%as son tan distantes que no se #ueden in!erir analo"ías a #artir de las secuencias de amino/cidos- la similitud de la estructura tridimendional- las !unciones en el mantenimiento de la !orma ( en la #olaridad de las c,lulas #ro#orcionan #ruebas sólidas de que los citoesqueletos eucariotas ( #rocariotas son realmente omólo"os0 El citoesqueleto es din/mico en el sentido de que #osee el #oder de res#onder a las !uer.as mec/nicas de su entorno tales como la #resión ( no #or ello #ierde la ca#acidad del mantenimiento de la !orma- la !uncionalidad ( la estructura de la red tridimensional que lo con!orma0 FtsZ- !ue la #rimera #roteína del citoesqueleto#rocariota en ser identi!icada ( !orma !ilamentos en #resencia de :P0 +as #roteínas #rocariotas similares a la actina tales como &re'- est/n in%olucradas en el mantenimiento de la !orma celular0
INR;D
Las bacterias y su citoesqueleto | Microbiologia 1
En el #asado se creía que el citoesqueleto era una característica >nica de las c,lulas eucarióticas- #ero desde entonces se an encontrado omólo"os bacterianos a las #rinci#ales #roteínas del citoesqueleto eucariota0 9 #esar de que las relaciones e%oluti%as son tan distantes que no se #ueden in!erir analo"ías a #artir de las secuencias de amino/cidos- la similitud de la estructura tridimensional- las !unciones en el mantenimiento de la !orma ( en la #olaridad de las c,lulas #ro#orcionan #ruebas sólidas de que los citoesqueletos eucariotas ( #rocariotas son realmente omólo"os0 El citoesqueleto mantiene la estructura ( la !orma de la c,lula0 9ct>a como arma.ón #ara la or"ani.ación de la c,lula ( la !i?ación de las or"anelas ( otros microcuer#os0 ambi,n es el encar"ado de #ermitir el mo%imiento celular ( colabora en la di%isión de la c,lula tanto del cito#lasma como del material "en,tico)0 ambi,n desem#e4a un im#ortante #a#el en el trans#orte intracelular mediando #rocesos de endocitosis ( e8ocitosis- #artici#a en los #rocesos de modulación de rece#tores de su#er!icie de!ine la con!ormación ( !unción de los rece#tores)- crea com#artimientos !a%orece la or"ani.ación !uncional)@ ( #artici#a en los #rocesos de interacción intercelular0
EL CITOESQUELETO BACTERIANO
Las bacterias y su citoesqueleto | Microbiología 1
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7asta ace relati%amente #oco tiem#o se creía que el citoesqueleto era un com#onente e8clusi%o de eucariotas- ace unos 26 a4os se encontraron un "ru#o de #roteínas omólo"as seme?antes) a la tubulina- actina ( miosina en c,lulas #rocariotas0 +as relaciones e%oluti%as entre ambos dominios est/n en discusión #or lo que no se #uede acer una a!irmación
Visualización de las proteínas FtsZ en un grupo de bacterias mediante
conclu(ente #ara
a!irmar analo"ías a #artir de las secuencias de amino/cidos de los ti#os de #roteínas- sin embar"o la similitud en las estructuras tridimensionales- las !unciones son un ti#o de #rueba de que el citoesqueleto eucariota ( #rocariota son realmente omólo"osProteínas FtsZ ( filamenting temerat!re"sensiti#e m!tant Z $
+a FtsZ !ue la #rimera #roteína del citoesqueleto #rocariota en ser identi!icada- en 1AA1 #or 'i ( +utBenaus0 9l i"ual que la tubulina #ro#ia de eucariotas)- la #roteína FtsZ !orma !ilamentos los cuales no se a"ru#an en microt>bulos como en el caso de la tubulina)0 Durante la di%isión celular- la FtsZ es la #rimera #roteína que se des#la.a al lu"ar de la di%isión ( es esencial #ara or"ani.ar a las #roteínas que sinteti.an la nue%a #ared celular en las c,lulas que se di%ide0 E8isten otras #roteínas en #rocariotas seme?antes a la actina- ( est/n in%olucradas en el mantenimiento de la !orma celular0 Estas #roteínas !orman una red deba?o de la membrana celular que "uía a las #roteínas que #artici#an en la biosíntesis de la #ared celular0 +as mismas se describen a continuación Proteínas %reB & %'l
+a &re' es una #roteína #resente en las bacterias que a sido identi!icada como un omólo"o de la actina- ?usti!icado #or las similitudes en la estructura terciaria0 +a Las bacterias y su citoesqueleto | Microbiología 1
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#roteína &re' est/ in%olucrada en la re#licación del "enoma de bacterió!a"os ( >ltimamente se a descubierto una asociación con la #roteína de membrana RodZ- #ara la determinación de la !orma de la c,lula bacteriana0
9l estudiar la acti%idad de estas dos #roteínas- se descubrió que ,stas #arecían se dis#onen en una estructura en !orma de ,lice- la cual recorría la estructura bacteriana inmediatamente #or deba?o de la membrana #lasm/tica- en un #lano trans%ersal al e?e ma(or en el caso de la #roteína &re')0 Dica estructura daba entre una %uelta ( una %uelta ( cuarto a la #eri!eria celular0 Por otro lado- el n>mero de bandas %isibles #arecía #asar de una a dos o incluso m/s en los momentos #re%ios a la di%isión celular- su"iriendo un #roceso aco#lado al ciclo celular0 En cuanto a la #roteína &bl- tambi,n a#arecía en !orma de estructuras !ilamentosas ( elicoidales- #ero situadas a lo lar"o de la bacteria- en lu"ar
Erfei Bi
Jose h Lutenhaus
'ecuencia que muestra la acti&idad de la $roteína Mre( durante una fase de
de trans%ersalmente0 Esto le da a la estructura una !orma de 50 Esto si"ni!ica que ambas #roteínas controlan la !orma de las bacterias0
Proteínas Par%
Es!uema !ue muestra la disposición de las proteínas "lb y "reB en el interior de una c#lula bacteriana
Esta #roteína se a encontrado en al"unos #l/smidos- los cuales codi!ican un Las bacterias y su citoesqueleto | Microbiología 1 Izq., microfotografía de los lamentos de Fts! der, localizaci"n de anillos conc#ntricos de la $roteína Fts durante la fase de crecimiento e%$onencial en una $oblaci"n de una ce$a sil&estre
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sistema de #articionado que en%uel%e una #roteína similar a la actina0 +os !ilamentos de Par& #ueden #articionar los #l/smidos de 9DN durante la di%isión celular en un mecanismo an/lo"o al utili.ado
$roteína $ar" marcada con fluorescencia y e*presada +in situ +en Escherichia coli
#or los microt>bulos durante mitosis de los eucariotas0
Proteína Cresentina
+a bacteria Caulobacter crescentus contiene una tercera #roteína- crescentina- que est/ relacionada con los !ilamentos intermedios de las c,lulas eucarióticas0 +a crescentina
Es!uema !ue muestra como los filamentos de $ar" particionan los pl%smidos de &'( durante la di)isión bacteriana.
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tambi,n #artici#a en el mantenimiento de la !orma celular- #ero el mecanismo actualmente es #oco claro0
"icrofotografías en las cuales se muestra mediante fluorescencia in situ en ,aulobacter crescentus la disposición de los filamentos de ,rescentina
C;NC+<I=N Con este traba?o emos demostrado que el citoesqueleto no es e8clusi%o de los eucariotas sino que tambi,n las bacterias tienen aunque si"ue un #atron distinto de com#osición química- que aseme?andose estructuralmente al citoesqueleto eucariota- les o!rece la ca#acidad de res#onder a los !actores de su entorno tales como la #resión osmótica- la mo%ilidad en el medio donde est,- una !orma de a"ru#ación ( #rotección de su contenido interno- entre otras ada#taciones que sin tal estructura no sería #osible0
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Citoesqueleto
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Descubrimiento del citoesqueleto bacteriano
tt#GGG0international0inra0!resin%esti"acionese?em#losdein%esti"acionesdescubrimi entodelcitoesqueletobacteriano
Las bacterias y su citoesqueleto | Microbiología 1
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PR;FE;R J9N; es Kíctor &0 Kitoria tt##ro!esor?ano0or"!isiolo"ia$($anatomia
E8#lorin" structure and !unction o! FtsZ- a #roBar(otic cell di%ision #rotein and tubulin$omolo"ue
tt#GGG0umass0edumicrobiocime#i#e!ts.#resentinde80tm
e C(tosBeleton
tt#GGG0ncbi0nlm0ni0"o%booBsel!br0!c"iLbooBMmboc#artM92A**
OE8iste un citosqueleto en #rocariotasL
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