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Microscopia de alto rendimiento para descifrar los procesos celulares bacterianos

Los cambios nutricionales repercuten sobre el metabolismo y sobre procesos celulares clave. La Unión Europea financió unos estudios de proteínas sensoras del metabolismo en la bacteria con forma de bacilo grampositivo Bacillus subtilis a fin de comprender la función bacteriana.
Microscopia de alto rendimiento para descifrar los procesos celulares bacterianos
Los procesos celulares, incluidos la morfogénesis, la división celular y la dinámica cromosómica, se encuentran fuertemente regulados y muy coordinados y dependen de las condiciones nutricionales para la síntesis de diferentes moléculas o metabolitos.

El objetivo del proyecto METASENSORS es comprender cómo se regulan estos procesos celulares esenciales y cómo se relacionan con el metabolismo en el modelo de bacteria B. subtilis.

El trabajo se centró en descifrar la función que desempeña la proteasa intramembrana GluP, que se cree vincula entre sí el metabolismo del carbono, la producción de energía y la división celular. Se encontró que GluP es parte de una compleja maquinaria de degradación de las proteínas de membrana y que interviene en la homoeostasis del pH intracelular.

Para estudiar los sensores metabólicos, los científicos debieron cribar a los mutantes de B. subtilis bajo diferentes condiciones metabólicas y seleccionar aquellos con respuestas celulares alteradas. Así, desarrollaron un sistema de cribado de alto rendimiento con fluorescencia que permite obtener imágenes de alta resolución. El método permite analizar simultáneamente numerosos parámetros celulares que incluyen la morfogénesis y la frecuencia de división. Gracias a ello pudieron identificar cinco proteínas innovadoras que participan en la morfogénesis, la división celular o la dinámica cromosómica. Por ejemplo, encontraron una posible proteína sensora del metabolismo necesaria para la organización del extremo del cromosoma y la replicación durante el metabolismo lento. También demostraron que la proteína CmmB es un cofactor de la maquinaria esencial para la síntesis de la pared celular.

METASENSORS ha proporcionado nuevos conocimientos sobre los mecanismos que vinculan el metabolismo con los procesos celulares. Esta información permite comprender mejor la función bacteriana y puede contribuir al desarrollo de fármacos antibacterianos más eficaces.

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Palabras clave

Bacterias, sensores metabólicos, metabolismo, procesos celulares, Bacillus subtilis, alto rendimiento, microscopia, unicelular
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