Tema 4 Estructuras relcionadas con la movilidad

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Questions and Answers

¿Cuál de los siguientes describe correctamente el papel de los oligopéptidos en la percepción de quórum en Gram positivas?

Actúan como autoinductores intracelulares. (correct)

Se unen a las fimbrias y afectan la adhesión celular.

Son responsables de la producción de petróleo en los biofilms.

Regulan la síntesis de EPS en Gram negativas.

¿Qué mecanismo es común en las bacterias durante la formación de biofilms?

La producción de lipopolisacáridos solo.

La inhibición de la actividad de las quinasa sensoras.

La liberación de compuestos volátiles.

La unión reversible a superficies seguido de la producción de EPS. (correct)

¿Cómo se comunican las células en un biofilm según la percepción de quórum?

A través de señales moleculares cuya concentración aumenta con la población. (correct)

Por difusión de nutrientes esenciales.

Mediante la acción de los antibióticos naturales.

Utilizando conexiones eléctricas entre las células.

¿Cuál de los siguientes compuestos se asocia a la señalización de quórum en bacterias Gram negativas?

Acil homoserina lactonas (AHL). Signup and view all the answers

En el contexto de los biofilms, ¿qué función cumple la sustancia polimérica extracelular (EPS)?

Proporciona un entorno protector y soporte estructural para las células. Signup and view all the answers

¿Cuál es una característica clave de los biofilms maduros?

Son comunidades microbianas dinámicas con interacciones complejas. Signup and view all the answers

¿Qué estrategia se utiliza para mitigar la comunicación bacteriana en los biofilms?

Aplicar quorum quenching (QQ). Signup and view all the answers

¿Cuál es el papel de los autoinductores en la percepción de cuórum?

Actúan como señales químicas que inducen la expresión genética. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de moléculas suelen utilizar las bacterias Gram-negativas para la percepción de cuórum?

Acil-homoserina lactonas. Signup and view all the answers

¿Cuál es un efecto de la percepción de cuórum en las bacterias?

Aumento en la producción de toxinas. Signup and view all the answers

¿Qué microorganismo se considera un modelo paradigmático para el estudio de la percepción de cuórum?

Vibrio fischeri. Signup and view all the answers

¿Cómo afecta la percepción de cuórum a las interacciones simbióticas bacterianas?

Facilita la conjugación y producción de antibióticos. Signup and view all the answers

¿Qué tipo de comunicación celular se asocia con la percepción de cuórum en organismos pluricelulares?

Feromonal y paracrina. Signup and view all the answers

¿Qué se entiende por autoinducción en el contexto de la percepción de cuórum?

Es un mecanismo donde las bacterias regulan su actividad en función de la densidad celular. Signup and view all the answers

¿Qué se requiere para que las bacterias lleven a cabo una respuesta coordinada a través de la percepción de cuórum?

Una alta densidad celular. Signup and view all the answers

¿Cuál es el mecanismo de señalización que utilizan las bacterias Gram-positivas para la percepción de cuórum?

Oligopéptidos procesados. Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente el funcionamiento del flagelo en las bacterias?

El flagelo es un motor que consta de un rotor y un estator. Signup and view all the answers

En el contexto de la movilidad bacteriana, ¿qué caracteriza al fenómeno de 'swarming'?

Implica el desplazamiento de bacterias en un medio sólido formando una película. Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene la rotación de los flagelos en la movilidad de las espiroquetas?

La alternancia de movimientos de flexión y giros facilita su desplazamiento. Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes factores NO se considera una señal ambiental relevante para el fenómeno de 'swarming'?

Condiciones de pH del medio. Signup and view all the answers

¿Cuál es el principal componente del estator en la motilidad bacteriana?

Proteínas MotA y MotB. Signup and view all the answers

En la regulación de la movilidad bacteriana, ¿qué papel juegan las acil-homoserina lactonas?

Actúan como señales de quórum para coordinar comportamientos grupales. Signup and view all the answers

¿Cómo se relaciona la estructura de los flagelos con su función en las bacterias?

Su estructura rígida y fina les permite realizar movimientos de rotación eficiente. Signup and view all the answers

¿Qué sucede cuando los flagelos de una bacteria giran en sentido horario?

Causa una parada y un volteo del organismo. Signup and view all the answers

¿Cuál es la relación entre la motilidad bacteriana y la comunicación celular?

La comunicación celular puede influir en la dirección y velocidad del movimiento bacteriano. Signup and view all the answers

Study Notes

Quorum Quenching (QQ)

Mecanismo que interfiere con la señalización del quorum sensing.
Generalmente se trata de moléculas que inhiben al autoinductor.
Se puede utilizar como tratamiento antibacteriano.

Biofilms

Los microorganismos suelen crecer sobre superficies, formando comunidades complejas llamadas biofilms.
Los biofilms se encuentran en diversos ambientes naturales y son responsables de la colonización de superficies como cañerías, catéteres e implantes, lo que puede provocar infecciones.
Los biofilms maduros son comunidades complejas y dinámicas.
Los distintos tipos de microorganismos del biofilm interaccionan, intercambiando metabolitos, ADN, produciendo EPS y experimentando cambios fisiológicos.
La comunicación entre las células en los biofilms se basa en la percepción de cuórum.
Las señales moleculares se producen en mayor concentración a medida que la población aumenta.
Esto desencadena cambios como la captación de ADN y la producción de bacteriocinas.

Biofilms: Formación

Los microorganismos se adhieren de forma reversible a las superficies y liberan polisacáridos, proteínas y ADN que forman la sustancia polimérica extracelular (EPS).
A medida que los microorganismos crecen, producen más EPS, formando el biofilm maduro.

Regulación de Dos Componentes

Es un mecanismo de regulación de la expresión genética que responde a la densidad poblacional.
Las bacterias Gram negativas utilizan autoinductores como las acil homoserina lactonas (AHL).
Las bacterias Gram positivas utilizan oligopéptidos.
Las levaduras como Candida utilizan alcoholes aromáticos como el farnesol.

Percepción de Quórum: Las bacterias se comunican

Es un mecanismo por el cual las bacterias evalúan su densidad poblacional.
Las bacterias Gram positivas y Gram negativas utilizan la percepción de cuórum para regular diversas actividades fisiológicas, como la simbiosis, la virulencia, la competencia, la conjugación, la producción de antibióticos, la motilidad, la esporulación y la formación de biopelículas.
Las bacterias Gram negativas utilizan acil-homoserina lactonas como inductores.
Las bacterias Gram positivas utilizan oligopéptidos procesados.

Percepción de Quórum: Gram negativas

El fenómeno de la percepción de cuórum se descubrió en bacterias Gram negativas.
El primer sistema de percepción de cuórum descripto fue el de la bacteria bioluminiscente marina Vibrio fischeri.
Vibrio fischeri coloniza los órganos emisores de luz del calamar Euprymna scalopes, donde se multiplica y alcanza una alta densidad poblacional, lo que induce la expresión de los genes de su luminiscencia.
Las moléculas sensoras que utilizan estas bacterias son las acil-homoserina-lactonas (acil-HSL).

Flagelos Bacterianos

Estructuras proteicas finas y rígidas, relacionadas con el SST III.
Se pueden insertar de diferentes formas en la bacteria.
Tienen un movimiento rotatorio.

Estructura del flagelo

Se compone de un filamento, un gancho, un cuerpo basal y un rotor.
El rotor contiene el anillo C y el anillo MS, que interactúan con el estator.
El estator, formado por las proteínas MotA y MotB, genera la fuerza que mueve al flagelo.

Síntesis del Flagelo

La proteína flagelar se sintetiza en el citoplasma y se ensambla en la punta del filamento.

Movilidad Flagelar

Los flagelos rotan en sentido anti horario (CCW), lo que produce un movimiento hacia adelante.
Rotan en sentido horario (CW) para detenerse y cambiar de dirección.

Movilidad de Espiroquetas

Las espiroquetas poseen varios flagelos que salen de cada polo, rodeando la célula.
Los flagelos se encuentran en el espacio periplásmico, debajo de la membrana externa.
Las espiroquetas mueven su cuerpo a través de movimientos de flexión y giros.

Swarming

Se produce cuando una bacteria cultivada en medio líquido se transfiere a un medio sólido.
Las bacterias se desplazan formando una película sobre la superficie del medio.
El movimiento es influenciado por la densidad celular, el sustrato sólido y la presencia de péptidos.

Taxis

Taxis o tactismos: movimiento en respuesta a un estímulo.
- Quimiotaxia: respuesta a quimioefectores (atrayentes o repelentes).
- Fototaxia: respuesta a la luz (relacionada con fotopigmentos bacterianos).
- Aerotaxia: respuesta al oxígeno.
- Magnetotaxia: movimiento a lo largo de líneas geomagnéticas.

Percepción de Señales: Sistema de Dos Componentes

Las bacterias y arqueas detectan cambios ambientales y ajustan su actividad a estos cambios.
Los cambios externos son detectados por una proteína sensora de membrana y transmitidos a una proteína reguladora citoplásmica (transducción de señal).
La mayoría de los sistemas son de dos componentes.
La quinasa sensora de membrana se fosforila en respuesta a una señal ambiental.
El fosfato se transfiere a la proteína reguladora, que inhibe o activa la transcripción de genes u otras actividades.

Regulación de la Quimiotaxia en E.coli

Proteínas implicadas:
- Proteínas quimiotácticas aceptoras de metilo (MCPs):
- Se unen a compuestos químicos.
- Inician una serie de interacciones con proteínas citoplásmicas que regulan el motor flagelar.
- CheA: quinasa sensora que se autofosforila, conectada a las MCPs por CheW.

Regulación de la Quimiotaxis en E.coli

CheY: regulador de respuesta que se fosforila por CheA.
CheY controla la rotación flagelar.
CheZ: desfosforila a CheY.
CheR: añade grupos metilo a las MCPs.
CheB: elimina grupos metilo de las MCPs.

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Description

Este cuestionario explora el mecanismo de Quorum Quenching (QQ) y su relación con la formación de biofilms. Se analiza cómo la señalización en comunidades microbianas influye en su crecimiento y comportamiento, así como el potencial uso de QQ en tratamientos antibacterianos. Ideal para entender la microbiología aplicada a la salud y la industria.