Biología

Rastreando cómo las esporas bacterianas salen de su estado de inactividad

(NC&T) Cuando no logran obtener nutrientes y su supervivencia se ve amenazada, los bacilos (bacterias en forma de bastoncillos) inician una serie de procesos genéticos, bioquímicos y estructurales que resultan en la formación de esporas, metabólicamente inactivas.

En ese estado, pueden permanecer inactivas durante largos periodos de tiempo, y, gracias en parte a la fortaleza de la envoltura de la espora, poseen una notable resistencia a factores medioambientales extremos, incluyendo calor, radiación y sustancias químicas de alta toxicidad. Una vez vuelven a disfrutar de condiciones favorables, las esporas salen del estado de inactividad mediante la germinación y regresan al modo vegetativo de reproducción.

Aunque se han hecho en los últimos tiempos progresos significativos en la comprensión de las bases bioquímicas y genéticas del proceso de germinación de las esporas, antes de este último estudio todavía no estaba claro cómo una espora sale de su estado.

El nuevo estudio in vitro de esporas en germinación del Bacillus atrophaeus ha permitido conocer detalles reveladores de cómo las estructuras que constituyen la envoltura de la espora se disgregan, y muestra con una resolución sin precedentes cómo la nueva bacteria emerge de la espora en desintegración.

Esporas bacterianas
La secuencia muestra cómo salen las células vegetativas. (Foto: LLNL)
La nueva investigación ha sido efectuada por científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, el Instituto de Investigación y Hospital Pediátrico de Oakland, y la Universidad del Noroeste.

Un detallado conocimiento de la germinación de esporas bacterianas es crucial para el desarrollo de nuevas estrategias que identifiquen las fases iniciales de diversas enfermedades mediadas por esporas, incluyendo botulismo, gangrena gaseosa y ántrax (carbunclo) pulmonar. Ese conocimiento también es importante para resolver interrogantes sobre los eventos clave del desarrollo celular bacteriano.

La extrema resistencia física y química de las esporas de ciertos bacilos sugiere que las fuerzas evolutivas han capturado la rigidez mecánica y la resistencia de estos biomateriales autoensamblables de amiloides para estructurar la superficie de la envoltura externa protectora de la espora.


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