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FP7

CFILP — Risultato in breve

Project ID: 255096
Finanziato nell'ambito di: FP7-PEOPLE

La riproduzione batterica senza parete cellulare

Le cellule batteriche resistenti agli antibiotici, denominate forme L, sono prive di parete cellulare esterna. Un progetto finanziato dall'UE ha studiato i meccanismi della proliferazione di forme L.
La riproduzione batterica senza parete cellulare
La parete cellulare batterica è uno strato esterno di importanza cruciale al di fuori della membrana cellulare. Questo tipo di parete cellulare è composta di catene polisaccaridiche con legame crociato di peptidi batterici specifici. La maggior parte dei batteri sono in grado di mutarsi allo stato di forma L priva di parete cellulare (CWD). Molte forme L sono resistenti agli antibiotici e vengono associate a un'ampia varietà di malattie infettive.

Le cellule forme L hanno una configurazione tipica sferica. La divisione cellulare batterica di solito richiede la presenza di una parete cellulare e di componenti del citoscheletro batterico. La capacità dei batteri forme L di crescere e dividersi in assenza di entrambe le suddette strutture potrebbe rappresentare un tipo di divisione cellulare che è risultata importante nelle prime forme di vita. Il progetto CFILP ("Characterisation of factors involved in proliferation of Bacillus subtilis L-forms") ha indagato sui meccanismi della proliferazione delle forme L nel modello batterico Bacillus subtilis.

I ricercatori del progetto hanno isolato e studiato le mutazioni genetiche che favoriscono la divisione cellulare e la proliferazione in assenza di una parete cellulare. Hanno scoperto che le mutazioni chiave per la proliferazione di forme L inducono la produzione di una membrana cellulare in eccesso, attraverso l'attivazione del sistema di sintesi degli acidi grassi. Inoltre, un aumento artificiale nel rapporto area /volume della superficie cellulare nelle forme L di tipo selvatico ha determinato la formazione spontanea delle cellule progenie.

Adottando un approccio che prevede l'inattivazione genica, i ricercatori hanno identificato una mutazione che impedisce la divisione cellulare di forme L capaci di proliferazione. Hanno isolato la mutazione implicata nella sintesi di un componente di acido grasso della membrana cellulare. Il principale fenotipo osservato in questo mutante è stata una ridotta fluidità della membrana cellulare, che ha bloccato la proliferazione di forme L a una fase di scissione della membrana, impedendo il rilascio di cellule progenie.

Un modello finale di divisione di forme L suggerisce che una crescita non equilibrata genera un aumento dell'area superficiale delle cellule, che conduce alla deformazione spontanea della configurazione. Tale disequilibrio tra l'area superficiale e il volume può essere corretto dalla formazione di progenie (divisione), qualora la membrana sia sufficientemente flessibile.

I risultati CFILP appoggiano direttamente l'idea che effetti puramente biofisici potrebbero aver prodotto una modalità efficiente di proliferazione in cellule primitive prima dell'evoluzione e dello sviluppo della parete cellulare.

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