La reproducción de las bacterias carentes de pared celular
La pared celular de las bacterias es una capa rígida esencial localizada en el exterior de la membrana plasmática y que está formada por cadenas de polisacáridos enlazadas por péptidos bacterianos específicos. La mayoría de las bacterias tiene la facultad de pasar a la forma L de bacteria con pared celular deficiente (CWD). Numerosas formas L son resistentes a los antibióticos y se asocian con una amplia gama de enfermedades infecciosas. Estas formas L de las células bacterianas son habitualmente esféricas. La división celular bacteriana por lo general requiere una pared celular y determinados componentes del citoesqueleto bacteriano. La capacidad de crecimiento y división de las formas L bacterianas, carentes de ambas estructuras, podría representar un tipo de división celular que tuvo importancia en las primeras formas de vida. Los socios del proyecto «Characterisation of factors involved in proliferation of Bacillus subtilis L-forms» (CFILP) estudiaron los mecanismos de proliferación de las formas L en el modelo bacteriano de Bacillus subtilis. Para ello aislaron y analizaron las mutaciones genéticas que promueven la división y la proliferación celulares en ausencia de pared celular. De este modo descubrieron que las mutaciones claves para la proliferación de las formas L inducen la producción excesiva de membrana celular mediante la sobreactivación del sistema de síntesis de ácidos grasos. Por otra parte, comprobaron que el incremento artificial de la relación entre la superficie y el volumen de la célula en las formas L de tipo salvaje daba como resultado la formación espontánea de células hijas. Utilizando una estrategia de inactivación de genes, los investigadores lograron identificaron una mutación que impide la división celular de las formas L capaces de proliferar. Se trata de una mutación implicada en la síntesis de un ácido graso componente de la membrana celular. El principal fenotipo observado en este mutante era una reducción de la fluidez de la membrana celular que bloqueaba la proliferación de las formas L en una etapa de la escisión de la membrana, impidiendo la liberación de las células de la progenie. Un modelo final de la división de las formas L apunta a que el crecimiento desequilibrado genera un aumento de la superficie celular, lo que conduce a la deformación espontánea de la morfología de la variante L. Si la membrana es suficientemente flexible, este desequilibrio entre la superficie y el volumen se puede corregir a través de la formación de la progenie (división). Los resultados de CFILP apoyan directamente la hipótesis de que los efectos puramente biofísicos podrían haber facilitado un modo de proliferación eficiente a las células primitivas, previo a la evolución y el desarrollo de la pared celular.