Flagelo bacteriano

Flagelo bacteriano
•Monótrico
Polar
•Anfítricos
Polares
•Lofótricos
Polares
múltiples
•Perítricos
Periféricos
múltiples
Estructura
•Filamento
•Gancho o codo
•Cuerpo basal
•Filamento
Parte visible a microscopía óptica.
Constituido por subunidades de flagelina (proteína).
La estructura es de una hélice rígida.
No realiza trabajo mecánico, el movimiento esta
proporcionado por el motor del cuerpo basal (filamento
es equivalente a hélice de un barco).
La flagelina corresponde al antígeno H.
•Gancho o codo
•Estructura curva de 80nm de longitud y 22nm
de ancho.
•Esta formado de subunidades de una sola
proteína diferente a la fagelina.
•Conecta al cuerpo basal con el filamento de
flagelina.
•Cuerpo basal
Inmerso en pared y
membrana
Ancla el flagelo al cuerpo
celular
Está relacionado con la
función de motor flagelar
Estructura:
En Gram-negativas:
dos parejas de anillos
atravesados por un cilindro
En Gram-positivas:
una pareja de anillos
atravesada por un cilindro
Ensamblaje
El sistema de secreción tipo III es el empleado para la
síntesis del flagelo.
Primero es ensamblado el cuerpo basal el cual permite la
secreción del gancho y por último el filamento.
Aproximadamente son 40 los genes involucrados.
Secreción del filamento
Las unidades de flagelina son transportadas por medio del
cuerpo basal a través del cilindro interior.
Formación de
flagelos
Video:
http://www.youtube.com/watch?v=hLTFiekwFy8
Movimiento
flagelar
Se da en presencia
de un gradiente de
protones a través de
las proteínas Mot en
el cuerpo basal.
La rotación se da en
sentido contrario a
las manecillas del
reloj.
Movimiento del
rotor
Desplazamiento bacteriano
Rotación del flagelo
FliG, FliM, FliN son componentes del interruptor flagelar
para la rotación y determinan la dirección (CWW y CW).
La proteína CheY foforilada provoca que el flagelo rote
en sentido de las manecillas del reloj.
Otros movimientos flagelares
Células con flagelos polares
cambian de dirección por
rotación flagelar reversible
(jalando o empujando la
célula) o por flagelos
unidireccionales que se
detienen periódicamente
para cambiar de dirección
ya que solo presentan un
solo sentido de rotación.
Taxis (Taxias)
•Aerotaxia. Migración ante un gradiente de O2:
Bacterias anaerobias: aerotaxia negativa
Bacterias microaerófilas: atraídas hacia tensiones de O2
menores que la atmosférica
Bacterias aerobias y facultativas: aerotaxia positiva
•Fototaxia: migración en función de la luz.
•Quimiotaxia: migración ante un gradiente espacial de una
sustancia química.
El movimiento bacteriano en
ausencia de gradiente químico se
describe como movimiento caótico,
con muchos tumbos o volteretas.
El movimiento bacteriano en
presencia de un gradiente
químico reduce la frecuencia
de los tumbos y tiene una
mayor dirección.
Quimiotaxia
La quimiotaxis bacteriana es la respuesta
de la bacteria a estímulos que pueden ser
positivos o negativos. Para lo cual la
bacteria requiere en primer lugar
quimioreceptores que son proteínas de
membrana que censan el medio
ambiente. Estas proteínas deben de
transducir la información al citoplasma y
mediante una complicada red de
señalización se activa el mecanismo de los
flagelos y la bacteria adquiere movimiento.
La cascada de señalización se realiza a
través de fosforilaciones y se sabe que en E.
coli después de estimulo la señalización se
estable 200 milisegundos después del
estimulo.
Quimiotaxia
Efector: señal química externa que pone en marcha el mecanismo
celular de la taxia,
el Receptor de membrana: recibe al efector y pone en
marcha.............. un sistema de transducción intracelular de la señal,
que llegará hasta el conmutador en la base del flagelo.
La bacteria “percibe” el gradiente espacial como si fuera un
gradiente temporal.
Al cabo de cierto tiempo, la bacteria vuelve al patrón aleatorio de
natación (adaptación al estímulo), debido a una modificación
covalente de los receptores de membrana.
Swarming
Desplazamiento flagelar en
medios sólidos. Algunas bacterias
usan un flagelo lateral para su
desplazamiento.
Este mecanismo ha sido asociado
a la formación de biopelículas y a
virulencia bacteriana.
Proteus, Escherichia, Salmonella y
Serratia emplean su sistema de
flagelos laterales para
desplazarse en medios líquidos o
sólidos.
Otras bacterias como algunas
especies de Vibrio, Azospirillum,
Aeromonas y Rhodobacter
fabrican un flagelo lateral
especial para desplazarse en
medios sólidos y crecer en
medios viscosos.
Flagelos Periplásmicos
Tipo de flagelos que presenta exclusivamente el grupo de las
Espiroquetas. Estas bacterias Gram-negativas son extremadamente
finas y de forma helicoidal.
•Cilindro protoplasmático. Formado por
el protoplasto rodeado de la capa de
peptidoglucano.
•Membrana externa
•Flagelos. Entre el cilindro
protoplasmático y la membrana
externa, insertados subpolarmente y
enrollados alrededor del cilindro. Estos
flagelos se denominan flagelos
periplásmicos (endoflagelos o
filamentos axiales).
Movimiento de las espiroquetas
En medios líquidos se mueven por avance muy
rápido a modo de torniquete (el cuerpo bacteriano
se comporta como un sacacorchos) se pueden ver
también contorsiones, latigazos, etc.
Sobre la superficie de medios sólidos:
Rodamiento de la hélice. Esto se debe a que el
filamento axial confiere movimiento de rotación a la
membrana externa, lo que se traduce en que la
bacteria pueda rodar.
Flexiones. Se provocan ondas propagables del
cilindro.
Flagelo en eucariotes
Deslizamiento
Movimiento no flagelar que ocurre en superficies sólidas.
Aparentemente, el polisacárido establece contacto entre a
superficie celular y la superficie sólida, contra a cual a célula
desliza. A medida que el polisacárido limoso excretado se
adhiere la superficie, la célula es gradualmente expulsada.