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Estructura y papel de flagelos en Prokaryotes

Los flagelos se utilizan sobre todo para el movimiento de la célula y se encuentran en prokaryotes así como algunos eucariotas. El flagelo procariótico hace girar, creando la carrera útil por un filamento dado forma sacacorchos. Un prokaryote puede tener un o vario flagelos, localizados a un polo o extenderse fuera alrededor de la célula.

Estructura y origen

El flagelo se comprende de una carrocería en la base, que se embute en la membrana celular, un filamento o la varilla, que son el sacacorchos principal fuera de la célula, y un gancho de leva para conectar la carrocería y el filamento. El flagelo también tiene su propio aparato de la exportación, pues puede uno mismo-montar. El gancho de leva tiene un largo del equipo que venga, mientras que el filamento es más variable. El largo del equipo se cree para ser regulado por el anillo de C, que mide el gancho de leva antes de exportarlo. Para facilitar al uno mismo-montaje, el centro del flagelo es hueco, de la base hasta el final al extremo del filamento.

Ejemplo de la estructura de célula de las bacterias. Haber de imagen: BlueRingMedia/Shutterstock
Ejemplo de la estructura de célula de las bacterias. Haber de imagen: BlueRingMedia/Shutterstock

La estructura del flagelo difiere dependiendo de si está en prokaryotes o eucariotas. En eucariotas, las batidos del flagelo en a látigo-como la moda, mientras que en prokaryotes el flagelo es una entidad corchosa inmóvil, confiando en el motor en su base para la torque.

La estructura del flagelo es compleja. En la base, el rotor se sienta dentro de la membrana celular. Las proteínas de MotA y de MotB forman los anillos situados dentro y encima de la membrana interna, para combinar la energía del movimiento del protón a través de la membrana con la generación de la torque. MotA y MotB son la porción estática, nonrotating de la estructura.

El ms, P y L anillos son los anillos de la proteína que permiten la rotación de la varilla extracelular principal del sacacorchos a través de las membranas. El anillo del ms ancla los flagelos a la membrana citoplásmica, y es aquí que el sistema de la exportación está localizado probablemente. El anillo de P facilita la rotación dentro del peptidoglycan, y el L anillo dentro de las membranas exteriores. En bacterias grampositivas, el P y el L anillo están faltando. El anillo de C se localiza intracelular y regula la dirección de la rotación. La dirección de la rotación es controlada por el sistema quimiotáctico, al cual el anillo de C responde.

Papel

El flagelo es principal un organelo para el movimiento. Sin embargo, puede también participar en la formación de biofilms, la exportación de proteínas, y la adherencia. La adherencia es importante para muchos ciclos vitales bacterianos, y tienen varios mecanismos, tales como fimbriae, pili, y otras proteínas a ayudar a esto. Los flagelos y las estructuras adhesivas no se expresan típicamente simultáneamente, sino bastante los interruptores de las bacterias de una mudanza a una forma estacionaria.

Los flagelos bacterianos pueden tener un papel importante de una perspectiva humana también. Los flagelos son generalmente necesarios para la infección, y debido a esto tienen configuraciones moleculares patógeno-asociadas (PAMPs). PAMPs se puede reconocer por el sistema inmune humano a través peaje-como el receptor 5 (TLR5). La N y los C-términos del flagellin, que compone la varilla principal, se conservan y son altamente a lo que ata TLR5. Hay también las formas poliméricas del flagellin, que no atan TLR5.

A diferencia de las terminales, la región central de flagellin tiene variación más alta de la serie. Esta región expuesta decide a diferencias en la función adhesiva de flagellins de diversas deformaciones o especies de bacterias. La Pseudomonas aeruginosa puede causar infecciones de vías urinarias (UTIs) y otras condiciones, tales como pulmonía. Su atascamiento aparece ser facilitado por el flagellin (FliC) y/o FliD, las proteínas que capsulan los extremos de la varilla.

Pseudomonas aeruginosa de la bacteria - bacteria nosocomial resistente a los antibióticos. El ejemplo muestra la situación polar de flagelos y la presencia de pili en la superficie bacteriana. Haber de imagen: Kateryna Kon/Shutterstock
Pseudomonas aeruginosa de la bacteria - bacteria nosocomial resistente a los antibióticos. El ejemplo muestra la situación polar de flagelos y la presencia de pili en la superficie bacteriana. Haber de imagen: Kateryna Kon/Shutterstock

El papel de flagelos en producir biofilms es también importante de una perspectiva humana, debido a la formación peligrosa del biofilm en los catéteres y el equipo. Los estudios en Escherichia Coli han encontrado que adherencia reducida mostrada de las bacterias (es decir faltando la varilla principal, sin flagellin y FliD) y de tal modo capacidad non-flagellated de la formación del biofilm. En cambio, las bacterias flagellated que no podían moverse (es decir faltando el motor, sin MotB) podían colonizar así como tipo salvaje deformaciones.

Semejantemente, en tifus serovar del enterica de las salmonelas, los flagelos tienen un papel importante en la formación del biofilm. Las formas de Non-flagellated que faltaban flagellin no podían formar un biofilm. Sin embargo, haber flagellated, pero no capaz del movimiento, faltando MotA, mutante podía formar un biofilm en nivel igual como tipo salvaje deformaciones. Aquí, el flagellin particularmente es crucial para la formación del biofilm.

Fuentes

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4009794/
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12624192
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16885937
  4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17084692

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Last Updated: Oct 29, 2018

Sara Ryding

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Sara Ryding

Sara is a passionate life sciences writer who specializes in zoology and ornithology. She is currently completing a Ph.D. at Deakin University in Australia which focuses on how the beaks of birds change with global warming.

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