Flagelo bacteriano

A. Montrico Polar

B. Loftricos Polares mltiples

C. Anftricos Polares

D. Pertricos Perifricos mltiples

Estructura

Filamento Gancho o codo Cuerpo basal

Filamento Es la parte ms larga y visible, formada por una

hlice rgida constituda por subunidades de la

protena flagelina.

No realiza trabajo mecnico, el movimiento esta

proporcionado por el motor del cuerpo basal. La

flagelina corresponde al antgeno H.

Gancho o codo Estructura curva y flexible de 80 nm de longitud y 22 nm de ancho.

Esta formado de subunidades proteicas llamadas HAP (Hook-associated proteins).

Conecta al cuerpo basal con el filamento de flagelina.

Cuerpo basal Inmerso en la pared y

membrana para

anclar el flagelo a la clula.

En l se encuentra el 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

Para la sntesis del flagelo se utiliza el sistema de secrecin

tipo III.

Primero se ensambla el cuerpo basal, que permite la

secrecin de las protenas del gancho y las del filamento. Aproximadamente son 40 los genes involucrados en el

ensamblaje.

Formacin de

flagelos

Las unidades de flagelina son

transportadas por medio del

cuerpo basal a travs del

cilindro interior.

Movimiento flagelar

Motor

El motor esta formado por el estator y el rotor. El estator esta

compuesto por las protenas Mot A y B, a travs de las cuales

pasan protones, lo que proporciona el movimiento al rotor.

La rotacin se da en sentido contrario a las manecillas del reloj.

Movimiento

del rotor

H+ o Na+

Rotacin del flagelo

FliG, FliM, FliN son componentes del interruptor flagelar

(rotor) para la rotacin y determinan la direccin (CCW y

CW). La protena CheY foforilada provoca que el flagelo

rote en sentido de las manecillas del reloj.

Desplazamiento bacteriano

Otros movimientos flagelares

Clulas con flagelos polares

cambian de direccin por

rotacin flagelar reversible

(jalando o empujando la clula) o por flagelos

unidireccionales que se

detienen peridicamente

para cambiar de direccin ya que presentan un slo

sentido de rotacin.

Taxias (Tactismos) Aerotaxia. Migracin ante un gradiente de O2: Bacterias anaerobias: aerotaxia negativa Bacterias microaerfilas: atradas hacia tensiones de O2

menores que la atmosfrica

Bacterias aerobias y facultativas: aerotaxia positiva

Fototaxia: migracin en funcin de la luz. Quimiotaxia: migracin ante un gradiente espacial de una sustancia qumica.

El movimiento bacteriano en

ausencia de gradiente

qumico se describe como

movimiento catico, con muchos tumbos o volteretas.

El movimiento bacteriano

en presencia de un

gradiente qumico reduce

la frecuencia de los

tumbos.

Quimiotaxia

La quimiotaxis bacteriana es la

respuesta de la bacteria a estmulos positivos o negativos.

Para ello, la bacteria requiere

quimiorreceptores (protenas de

membrana) que censan el medio ambiente. Estas protenas deben

transducir la informacin al

citoplasma y activar el mecanismo

flagelar. La cascada de sealizacin se realiza por

fosforilaciones. En E. coli la

sealizacin se establece 200

milisegundos despus del estmulo.

Quimiotaxia Efector: seal qumica externa que pone en marcha el

mecanismo celular de la taxia, el Receptor de membrana

(MCP): recibe al efector y

pone en marcha un sistema

de transduccin intracelular

de la seal (Che A, Y, W, B, Z y R) que llegar hasta el

conmutador en la base del

flagelo. La bacteria percibe el gradiente de manera

temporal y no espacial. Al

cabo de cierto tiempo, la

bacteria vuelve al patrn aleatorio de natacin

(adaptacin al estmulo), debido a una modificacin

covalente de los receptores de membrana.

Swarming Desplazamiento flagelar en medios slidos. Algunas bacterias

usan un flagelo lateral para su

desplazamiento .

Este mecanismo ha sido asociado a la formacin de biopelculas y a

virulencia bacteriana.

Proteus, Escherichia, Salmonella y

Serratia emplean su sistema de

flagelos laterales para

desplazarse en medios lquidos o

slidos.

Algunas especies de Vibrio,

Azospirillum, Aeromonas y

Rhodobacter fabrican un flagelo

lateral especial para desplazarse en medios slidos y crecer en

medios viscosos.

Flagelos Periplsmicos

Tipo de flagelos que presenta exclusivamente el grupo de las

espiroquetas. Estas bacterias Gram-negativas son extremadamente

finas y de forma helicoidal.

Ejemplos:

Leptospira,

Treponema o

Borrelia

Cilindro protoplasmtico. Formado por el protoplasto rodeado de la capa de

peptidoglucano.

Membrana externa

Flagelos. Entre el cilindro protoplasmtico y la membrana

externa, insertados subpolarmente y

enrollados alrededor del cilindro. Estos

flagelos se denominan flagelos

periplsmicos (endoflagelos o

filamentos axiales).

Flagelos Periplsmicos

Movimiento de las espiroquetas En medios lquidos se mueven por avance muy

rpido a modo de torniquete (el cuerpo bacteriano se comporta como un sacacorchos)

se pueden ver tambin contorsiones, latigazos,

etc.

Sobre la superficie de medios slidos:

Rodamiento de la hlice. Esto se debe a que el

filamento axial confiere movimiento de rotacin a

la membrana externa, lo que le permite rodar a la bacteria.

Flexiones. Se provocan ondas propagables del

cilindro.

Flagelo en eucariotes

Flagelo en eucariotes

Deslizamiento Movimiento no flagelar que ocurre en superficies slidas.

Aparentemente, se excreta un polisacrido que establece

contacto entre la superficie celular y la superficie slida,

contra la cual se desliza la clula. A medida que el

polisacrido limoso se adhiere a la superficie, la clula es

expulsada gradualmente.

Deslizamiento

Nature Reviews Microbiology 1, 45-54 (October 2003)