Estructura de la Célula Procariótica

Estructura de la CélulaEstructura de la Célula
ProcarióticaProcariótica
M. en C. Rafael Govea VillaseñorM. en C. Rafael Govea Villaseñor
CINVESTAV-IPNCINVESTAV-IPN
UAM-IUAM-I
http://greenbuzzz.com/photos/amazing-microscope-shots-pictures/http://greenbuzzz.com/photos/amazing-microscope-shots-pictures/

Dicotomía Eucariote-ProcarioteDicotomía Eucariote-Procariote
Diapo 1223Diapo 1223

Hay quienHay quien
cuestiona lacuestiona la
distincióndistinción
ProcariProcariotes-otes-
EucariotesEucariotes
BacteriaBacteria ArchaeaArchaea EukaryaEukarya

Genomas secuenciados:Genomas secuenciados: BacteriaBacteria vsvs
ArchaeaArchaea
M en C RafaelM en C Rafael
GoveaGovea Koonin, EV & YI Wolf (2008) Genomics of Bacteria y Archaea, the emerging dynamic view of the prokariotic world Nucl Ac Res 36(21)6688-719
DuplicaciónDuplicación ∼∼ c/20c/20
mesesmeses
∼∼ c/34c/34
mesesmeses

Tamaño del Genoma:Tamaño del Genoma: BacteriaBacteria vsvs
ArchaeaArchaea
ArchaeaArchaea
BacteriaBacteria

Tamaño de los Genes:Tamaño de los Genes: BacteriaBacteria vsvs
ArchaeaArchaea
ArchaeaArchaea
BacteriaBacteria

Tamaño de secuencias intergénicas:Tamaño de secuencias intergénicas:
BacteriaBacteria vsvs ArchaeaArchaea
ArchaeaArchaea
BacteriaBacteria

Densidad de proteínasDensidad de proteínas BacteriaBacteria vsvs
ArchaeaArchaea
ArchaeaArchaeaBacteriaBacteria

Optimos de T y Mínimos de pHOptimos de T y Mínimos de pH
Valentine, DL 2007Valentine, DL 2007 Adaptations to energy stress dictae the ecology and evolution of the ArchaeaAdaptations to energy stress dictae the ecology and evolution of the Archaea
NatRevMicrobiolNatRevMicrobiol 16191619

rRNA de los 3 DominiosrRNA de los 3 Dominios

Las Tres Líneas FilogenéticasLas Tres Líneas Filogenéticas
CaracterísticaCaracterística
NúcleoNúcleo
Organelos membranososOrganelos membranosos
P. C. c/péptidoglucanoP. C. c/péptidoglucano
Lípidos de membranaLípidos de membrana
RibosomasRibosomas
Iniciador deIniciador de ttRNARNA
OperonesOperones
PlásmidosPlásmidos
RNApolRNApol
EubacteriaEubacteria ArqueobacteriaArqueobacteria EukariaEukaria
__
++
__
++
++
1 (4)1 (4)
Éster, LÉster, L
70S70S
fMetfMet
__
__
++
++
Varias (8-12)Varias (8-12)
Éter, RÉter, R
70S70S
MetMet
__
__
++
__
rarosraros
3 (12-14)3 (12-14)
Éster,Éster,
LL80S80S
MetMet
++

Las Tres Líneas FilogenéticasLas Tres Líneas Filogenéticas
Sensible a cloranfenicolSensible a cloranfenicol
Sensible a estreptomicinaSensible a estreptomicina
Ribosomas Sensib. a Tox. Dift.Ribosomas Sensib. a Tox. Dift.
EubacteriaEubacteria ArqueobacteriaArqueobacteria EukaryaEukarya
++
++
++
__
__
__ ++
__
Fijación de NFijación de N22
++ __++
__
Fotosíntesis con clorofilaFotosíntesis con clorofila __ ++++
Promotores de RNApol tipo IIPromotores de RNApol tipo II ++ ++__
ATPasa similarATPasa similar ++__ ++
QuimiolitotrofíaQuimiolitotrofía ++ __++

Diferencias entreDiferencias entre
Eucariotes-ProcariEucariotes-Procariotesotes

Orígenes de la Replicación del DNAOrígenes de la Replicación del DNA
Kuzminov, A 2014Kuzminov, A 2014 The precarious prokaryotic chromosomeThe precarious prokaryotic chromosome J. BacteriolJ. Bacteriol 196(10)1793-1806196(10)1793-1806
MuchosMuchos Sólo 1Sólo 1
M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea

Rondas de ReplicaciónRondas de Replicación
Sólo 1 e inicio asíncronoSólo 1 e inicio asíncrono Hasta 3 e inicio simultáneoHasta 3 e inicio simultáneo

Sentido de la Transcripción vsSentido de la Transcripción vs
ReplicaciónReplicación
Sin coorientaciónSin coorientación CoorientadasCoorientadas
1 región de control por c/gen1 región de control por c/gen 1 región de control para1 región de control para
varios genes (operon)varios genes (operon)

Segregación y TasaSegregación y Tasa
Replicación/transcripciónReplicación/transcripción
GrupalGrupal ProgresivaProgresiva
1 a 11 a 1 10 a 110 a 1

La Célula ProcarióticaLa Célula Procariótica

Forma de lasForma de las
CélulasCélulas
ProcarióticasProcarióticas
CocosCocos
EspirilosEspirilos
BacilosBacilos
SS00
AmorfosAmorfos

Forma de las Células ProcarióticasForma de las Células Procarióticas

Cuadradas,Cuadradas, Haloquadratun walsbyi (Archaea)Haloquadratun walsbyi (Archaea)
M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Walsby AE (1980) A square bacterium. Nature (London) 283: 69–71Walsby AE (1980) A square bacterium. Nature (London) 283: 69–71

Tamaño de lasTamaño de las
CélulasCélulas
¿Cuál es la célula¿Cuál es la célula
procariótica?procariótica?
600600 µµm de largo porm de largo por
8080 µµm de diámetrom de diámetro

Una CélulaUna Célula
ProcarióticaProcariótica
gigantegigante
Epulopiscium fishelsoniEpulopiscium fishelsoni
600600 µµm de largo porm de largo por
8080 µµm de diámetrom de diámetro parameciosparamecios
http://schaechter.asmblog.org/schaechter/2009/02/by-elio----the-microbe-is-so-very-small--you-http://schaechter.asmblog.org/schaechter/2009/02/by-elio----the-microbe-is-so-very-small--you-
cannot-make-him-out-at-all--but-many-sanguine-people-hope--to-see-him-through-a.htmlcannot-make-him-out-at-all--but-many-sanguine-people-hope--to-see-him-through-a.html
De 50 a 120 milDe 50 a 120 mil
nucleoides/cel.nucleoides/cel.

La CélulaLa Célula
Procariótica másProcariótica más
grande conocidagrande conocida
Thiomargarita namibiensisThiomargarita namibiensis
750750 µµm de diámetrom de diámetro
SS00

Tamaño de lasTamaño de las
CélulasCélulas
¿Cuáles células son¿Cuáles células son
las procarióticas?las procarióticas?
Moreira & López-García (2002)Moreira & López-García (2002) The molecular ecology of microbial eukaryotes unveils a hiddenThe molecular ecology of microbial eukaryotes unveils a hidden
worldworld TRENDS in Microb.TRENDS in Microb. 10(1):31-3810(1):31-38
11 µµmm

Tamaño de las Células ProcarióticasTamaño de las Células Procarióticas
Por loPor lo
general losgeneral los
ProcariotesProcariotes
sonson
mayores amayores a
200 nm200 nm

Membrana CelularMembrana Celular
D-0---D-0---RGVRGV

Las MembranasLas Membranas
ArqueanasArqueanas
Las membranas deLas membranas de
ArchaeaArchaea son lípidosson lípidos
isoprenoides unidosisoprenoides unidos
al glicerol poral glicerol por
grupos éteres (grupos éteres (-C--C-
O-C-O-C-) y no ésteres) y no ésteres
((-C=O-O--C=O-O-))
Valentine, DL 2007Valentine, DL 2007 Adaptations to energy stress dictae the ecology and evolution of the ArchaeaAdaptations to energy stress dictae the ecology and evolution of the Archaea
NatRevMicrobiolNatRevMicrobiol 16191619

Membrana celularMembrana celular
BcAlra1521, p154BcAlra1521, p154M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea

Lípidos de Membrana CelularLípidos de Membrana Celular
Diapo 1___Diapo 1___

CitoplasmaCitoplasma
RGVRGV
Ellis, RJ (2001)Ellis, RJ (2001) Macromolecular crowding: An important but neglected aspect of the intracellular environmentMacromolecular crowding: An important but neglected aspect of the intracellular environment--Curret Op in Strutural BiolCurret Op in Strutural Biol
11(1)114-911(1)114-9
Vendeville, AVendeville, A et alet al 20102010 An inventory of the bacterial macromolecular components and their spatial organizationAn inventory of the bacterial macromolecular components and their spatial organization FEMS MicrobiolFEMS Microbiol
Rev35,395–414Rev35,395–414
L = 2L = 2 µµmm
Vt = 0.87Vt = 0.87µµmm33
Vc =Vc =
0.580.58µµmm33
Nótese elNótese el
amontonamientamontonamient
oo

CitoplasmaCitoplasma
RGVRGV Mika, JT & B Poolman 2011Mika, JT & B Poolman 2011 Macromolecule diffusion and confinement in prokaryotic cellsMacromolecule diffusion and confinement in prokaryotic cells CurrOpinBiotechnolCurrOpinBiotechnol 22,117-12622,117-126
EnEn E. ColiE. Coli lala
concentraciónconcentración
macromoleculmacromolecul
ar puede ser >ar puede ser >
400g/L en400g/L en
estresestres
hipertónico (hipertónico (→→
75g/L de RNA,75g/L de RNA,
200 de proteína200 de proteína
y de10 a 20 dey de10 a 20 de
DNADNA))
Simulación a 275g/LSimulación a 275g/L
El amontona-El amontona-
mientomiento
macromoleculmacromolecul
ar reduce laar reduce la
difusión edifusión e
incrementa laincrementa la
asociacionesasociaciones

¿Citoesqueleto en¿Citoesqueleto en
procariotes?procariotes?
RGVRGV Cabeen, MT & Ch Jacobs-Wagner 2005Cabeen, MT & Ch Jacobs-Wagner 2005 BACTERIAL CELL SHAPEBACTERIAL CELL SHAPE NatRevMicrobiolNatRevMicrobiol 3,601-103,601-10
Apenas insinuado, pero existeApenas insinuado, pero existe

Tinción de GramTinción de Gram
• Cristal violeta, 30 seg.Cristal violeta, 30 seg.
• Aclarar con agua 2 seg.Aclarar con agua 2 seg.
• Lugol, 1 min.Lugol, 1 min.
• Aclarar con agua.Aclarar con agua.
• Lavar con ETOH al 95%, 10-30 seg.Lavar con ETOH al 95%, 10-30 seg.
• Aclarar con agua.Aclarar con agua.
• Safranina, 30-60 seg.Safranina, 30-60 seg.
• Aclarar con agua y secar al aire.Aclarar con agua y secar al aire.
BB.. megateriummegaterium
EE.. colicoli

Gram –Gram – vsvs Gram + 1/2Gram + 1/2
Tinción de GramTinción de Gram
Pared de péptido-glucanoPared de péptido-glucano
Ácido teicoicoÁcido teicoico
Espacio periplásmicoEspacio periplásmico
Membrana externaMembrana externa
Lipopolisacárido (LPS)Lipopolisacárido (LPS)
Contenido LipídicoContenido Lipídico
Flagelos, anillos en cuerpo basalFlagelos, anillos en cuerpo basal
ToxinasToxinas
Gram (+)Gram (+) Gram (-)Gram (-)
Células azulesCélulas azules
presentepresente
gruesagruesa
bajobajo
22
exotoxinasexotoxinas
ausenteausente
ausenteausente
Virtualmente ausenteVirtualmente ausente
ausenteausente
delgadadelgada
altoalto
44
Endo y exotoxinasEndo y exotoxinas
presentepresente
presentepresente
abundanteabundante
Células rosasCélulas rosas

Gram –Gram – vsvs Gram + 2/2Gram + 2/2
Susceptibilidad a estreptomicina,Susceptibilidad a estreptomicina,
cloranfenicol y Tetraciclinacloranfenicol y Tetraciclina
Inhibición con tintes básicosInhibición con tintes básicos
Susceptibilidad a detergentes aniónicosSusceptibilidad a detergentes aniónicos
Resistencia a Azida de NaResistencia a Azida de Na
Resistencia al secadoResistencia al secado
Resistencia a rotura mecánicaResistencia a rotura mecánica
Sensible a lisozimaSensible a lisozima
Susceptibilidad a penicilina y sulfasSusceptibilidad a penicilina y sulfas altaalta
altoalto
altoalto
altoalto
altaalta
altaalta
bajabaja
altaalta
bajabaja
bajabaja
bajabaja
bajabaja
bajabaja
bajabaja
altaalta
bajabaja

Sólo una Membrana en las BacteriasSólo una Membrana en las Bacterias
Gram +Gram +
proteoglucanoproteoglucano
MembranaMembrana
plasmáticaplasmática
Espacio periplásmicoEspacio periplásmico

Acido TeicoicoAcido Teicoico
RGVRGV Br own, StBr own, St etaletal20132013 Wall teichoic acids af gram- positive bacteriaWall teichoic acids af gram- positive bacteria AnnuRevMicrobiolAnnuRevMicrobiol67 nihms526067 nihms52608

Sólo hay 1 membrana en las bacteriasSólo hay 1 membrana en las bacterias
Gram +Gram +
Membrana celularMembrana celular
Pared Celular de péptidoglucanoPared Celular de péptidoglucano

Hay 2 Membranas en una bacteriaHay 2 Membranas en una bacteria
Gram -Gram -

LipopolisacáridoLipopolisacárido
(LPS) de(LPS) de SalmonellaSalmonella
Cadena lateral OCadena lateral O
Núcleo del polisacáridoNúcleo del polisacárido
Lípido ALípido A
Man-AbeMan-Abe
RamRam
GalGal
Man-AbeMan-Abe
RamRam
GalGal
Glc-NAGGlc-NAG
GalGal
Glc-GalGlc-Gal
HepHep
Hep-Hep- PP -- PP – etanolamina– etanolamina
KDOKDO
KDO-KDO-KDO-KDO- PP – etanolamina– etanolamina
PP-GlcN-GlcN--GlcN-GlcN-PP
nn

Suele haber 1 Membrana en unaSuele haber 1 Membrana en una
arqueobacteriaarqueobacteria
La mayoría deLa mayoría de
laslas
arqueobacteriasarqueobacterias
poseen estaposeen esta
configuración.configuración.
Nótese laNótese la
presencia depresencia de
otraotra
membranamembrana
lipoproteicalipoproteica
Klingl, A 2014Klingl, A 2014 S-layer and cytoplasmic membrane- exceptions from the tipical aechaeal cellS-layer and cytoplasmic membrane- exceptions from the tipical aechaeal cell
wall with a focus on double membraneswall with a focus on double membranes Front in MicrobiolFront in Microbiol 5,624-5,624-

Pared Celular de Péptido-Pared Celular de Péptido-
glucanoglucano
RGVRGV

Péptido-glucanoPéptido-glucano
RGVRGV
Gram -Gram - Gram +Gram +

PseudomureinaPseudomureina
Presente en algunosPresente en algunos
ArchaeaArchaea, en, en
MetanógenosMetanógenos

Sintesis del Péptido-Sintesis del Péptido-
glucanoglucano
Los complejos sintetizadores del péptido-Los complejos sintetizadores del péptido-
glucano se fijan al citoesqueletoglucano se fijan al citoesqueleto

CápsulaCápsula
RGVRGV
KlebsiellapneumoniaeKlebsiellapneumoniae
x1500x1500

Capa S (surfaceCapa S (surface
layer)layer)
Pum, DPum, D etet alal (2013)(2013) S-Layer protein self-assemblyS-Layer protein self-assembly Int J Mol SciInt J Mol Sci 14(2)2484-50114(2)2484-501
RGVRGV
•Presente enPresente en
eubacterias G+, G- yeubacterias G+, G- y
Archaea .Archaea .
•Autoensamble de 1Autoensamble de 1
sola proteína (40 a 299sola proteína (40 a 299
kDa).kDa).
•Aprox. 10% Mc, 500Aprox. 10% Mc, 500
mil unidades por célula.mil unidades por célula.
•El ensamble sigueEl ensamble sigue
simetría oblícua,simetría oblícua,
cuadrada o hexagonalcuadrada o hexagonal

El Nucleoide, ¿sólo un ADNEl Nucleoide, ¿sólo un ADN
circular?circular?
Bacilo en divisiónBacilo en división
Modelo 3DModelo 3D
Nucleoide inmuno teñidoNucleoide inmuno teñido
nucleoidenucleoide
10 pb = 3.4 nm; 480 kpb = 163,200 nm =163 µm10 pb = 3.4 nm; 480 kpb = 163,200 nm =163 µmM en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea

mRNAmRNA
ProteínaProteínaEl RibosomaEl Ribosoma
SubunidaSubunida
dd
mayormayor
2 tRNA2 tRNA
estánestán
unidos alunidos al
mRNAmRNA
SubunidaSubunida
dd
menormenor
5’5’
3’3’
PP
AA

MESOSOMAMESOSOMA
Compejo de Chaperonas GroEL-Compejo de Chaperonas GroEL-
GroESGroES
NóteseNótese
lala
cámaracámara
centralcentral

Membranas internasMembranas internas
Nitrocystis ocenusNitrocystis ocenus
(bacteria nitrificante)(bacteria nitrificante)
Ectothiorhodospira mobilisEctothiorhodospira mobilis
(fotosintética)(fotosintética)

Una CianobacteriaUna Cianobacteria
tilacoidestilacoides

Nótese laNótese la
continuidadcontinuidad
MESOSOMAMESOSOMA
ElEl
MesosomaMesosoma
MembranMembran
aa
plasmáticplasmátic
aaEl ADN estáEl ADN está
unido alunido al
mesosomamesosoma

Flagelos y PiliFlagelos y Pili
flageloflagelo
PiliPili

Tipos deTipos de
FlagelosFlagelos
MonotricosMonotricos
AnfitricosAnfitricos
LofotricosLofotricos
PeritricosPeritricos

Flagelo procariótico, rotatorioFlagelo procariótico, rotatorio
Giardiasp.Giardiasp.
El flagelo es unEl flagelo es un
motor impulsado pormotor impulsado por
Protones HProtones H++
o iones Nao iones Na++
Note que elNote que el
cuerpo basalcuerpo basal
estáestá
insertado eninsertado en
la doblela doble
membrana.membrana.

Flagelo Eucariótico = UndulipodioFlagelo Eucariótico = Undulipodio
Diapo 1---Diapo 1---
El Undulipodio estáEl Undulipodio está
impulsado porimpulsado por
deslizamientos entredeslizamientos entre
loslos
pares de microtúbulospares de microtúbulos
y moléculas motorasy moléculas motoras
de dineína quede dineína que
consumen ATPconsumen ATPmembrana.membrana.

Flagelo de Bacterias GramFlagelo de Bacterias Gram
negativasnegativas
filamentofilamento
ganchogancho
Berg, HC 2003Berg, HC 2003 THE ROTARY MOTOR OF BACTERIAL FLAGELLATHE ROTARY MOTOR OF BACTERIAL FLAGELLA AnnuRevBiochemAnnuRevBiochem 72,19-5472,19-54

Flagelo de Bacterias Gram positivasFlagelo de Bacterias Gram positivas

Flagelo de ArqueobacteriasFlagelo de Arqueobacterias
Bardy, SL et al (2003)Bardy, SL et al (2003) Prokaryotic motility structuresProkaryotic motility structures MicrobiolMicrobiol 149-295-304149-295-304
Nótese queNótese que
este flageloeste flagelo
(archaellum(archaellum
)es)es
diferente aldiferente al
flageloflagelo
eubacterial,eubacterial,
de hechode hecho
deriva dederiva de
pili tipo IVpili tipo IV
Presente en:Presente en:
Metanógenos,Metanógenos,
halófilos,halófilos,
termoacidófilos etermoacidófilos e
hipertermófiloshipertermófilos
10 a 14 nm10 a 14 nm

Crecimiento de FlagelosCrecimiento de Flagelos

Otros modos de motilidadOtros modos de motilidad
M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Bardy, SL et al (2003)Bardy, SL et al (2003) Prokaryotic motility structuresProkaryotic motility structures MicrobiolMicrobiol 149-295-304149-295-304
• Deslizamiento por complejo de porosDeslizamiento por complejo de poros
confluentes. Cianobacteriasconfluentes. Cianobacterias
• Deslizamiento a tirones. Por pili IV.Deslizamiento a tirones. Por pili IV.
Pseudomonas, Neisseria, VibrioPseudomonas, Neisseria, Vibrio
• Deslizamiento por “montura de engranes”Deslizamiento por “montura de engranes”
en el grupoen el grupo Cytophaga-Flavobacterium.Cytophaga-Flavobacterium.

La EndosporaLa Endospora
ribosomasribosomas
nucleoidenucleoide
Pared del protoplastoPared del protoplasto
cortezacorteza
cubierta de la esporacubierta de la espora
exosporioexosporio

Desventajas de la falta deDesventajas de la falta de
compartimentalizacióncompartimentalización
M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Chen, AH & PA Silver 2012Chen, AH & PA Silver 2012 Designing biological compartmentalizationDesigning biological compartmentalization TICBTICB 22(12):662-7022(12):662-70

Ventajas de la compartimentalizaciónVentajas de la compartimentalización
M en C Rafael GoveaM en C Rafael Govea Chen, AH & PA Silver 2012Chen, AH & PA Silver 2012 Designing biological compartmentalizationDesigning biological compartmentalization TICBTICB 22(12):662-7022(12):662-70

Inclusiones (Cuerpos deInclusiones (Cuerpos de
inclusión)inclusión)
Vesículas de gasVesículas de gas
Gránulos de poli-ß-hidroxibutiratoGránulos de poli-ß-hidroxibutirato
Gránulos de GlucógenoGránulos de Glucógeno
Gránulos de AzufreGránulos de Azufre
Gránulos de cianoficinaGránulos de cianoficina
Gránulos de polifosfatosGránulos de polifosfatos
CarboxisomasCarboxisomas

VesículasVesículas
dede
gasgas

VesículasVesículas
de gasde gas
La membrana de lasLa membrana de las
es proteícaes proteíca

Vesículas de gas antes del golpeVesículas de gas antes del golpe
Vesículas de gas colapsadas por el golpeVesículas de gas colapsadas por el golpe

Gránulos de poli-ß-hidroxibutiratoGránulos de poli-ß-hidroxibutirato
PHBPHBOHOH
OO
OO--

Gránulos de Cianoficina, Azufre yGránulos de Cianoficina, Azufre y
PolifosfatoPolifosfato
SS00
PolifosfatoPolifosfato
CianoficinaCianoficina

[Rubisco][Rubisco]
Chen, AH & PA Silver 2012Chen, AH & PA Silver 2012 Designing biological compartmentalizationDesigning biological compartmentalization __TICBTICB

[Rubisco][Rubisco]
Kerfeld, ChA (2010)Kerfeld, ChA (2010) Bacterial MicrocompartmentsBacterial Microcompartments AnnuAnnu RevRev 6464

MicrocompartimientosMicrocompartimientos
BacterianosBacterianos
Kerfeld, Ch 2010Kerfeld, Ch 2010 Bacterial MicrocompartmentsBacterial Microcompartments AnnuRevAnnuRev 6464

MagnetosomasMagnetosomas
magnetosomasmagnetosomas

magnetosomasmagnetosomas
500 nm500 nm
50 nm50 nm
Magnetospirillum magneticumMagnetospirillum magneticum
Komeili, A et al 2006 Magnetosomes are cell membrane invaginations organized by the actine-like protein MamK Sc 311 242-5Komeili, A et al 2006 Magnetosomes are cell membrane invaginations organized by the actine-like protein MamK Sc 311 242-5

Filamentos de MamKFilamentos de MamK
(homóloga a MreB)(homóloga a MreB)
Murat, D et al 2010Murat, D et al 2010 Cell biology of prokariotics organellesCell biology of prokariotics organelles cshperspectcshperspect-PRK-a000422-PRK-a000422

Magnetosomas yMagnetosomas y
citoesqueletocitoesqueleto
Reconstrucción 3D porReconstrucción 3D por
electrocriotomografíaelectrocriotomografía
Fenotipo silvestreFenotipo silvestre
Komeili, AKomeili, A etet alal 20062006 Magnetosomes are cell membrane invaginations organized by the actine-like protein MamKMagnetosomes are cell membrane invaginations organized by the actine-like protein MamK ScSc 311 242-5311 242-5
Magnetospirillum magneticumMagnetospirillum magneticum
Fenotipo mutanteFenotipo mutante ∆∆mamKmamK
Fenotipo mutanteFenotipo mutante ∆∆mamKmamK
expresandoexpresando mam-GFPmam-GFP

¿Hay Citoesqueleto en las Células¿Hay Citoesqueleto en las Células
Procarióticas?Procarióticas?
a)a) E. coliE. coli sobre-expresando FtsZ-GFPsobre-expresando FtsZ-GFP
vista en contraste de fase yvista en contraste de fase y en micros-en micros-
copio de fluorescenciacopio de fluorescencia
b) Progresión deb) Progresión de E. coliE. coli creciendo encreciendo en
agar y baja sobrexpresión de FtsZ-agar y baja sobrexpresión de FtsZ-
GFPGFP
c) Ásteres de FtsZ-GFP purificada,c) Ásteres de FtsZ-GFP purificada,
ensambleensamble in vitroin vitro con GTP y Cacon GTP y Ca2+2+
11 µµmm

Citocinesis eubacterianaCitocinesis eubacteriana
Adams, DW & J Errington (2009)Adams, DW & J Errington (2009) Bacterial cell division, assembly of The Z ringBacterial cell division, assembly of The Z ring Nat Rev MicrobiolNat Rev Microbiol 7-642-537-642-53
Gram -Gram - Gram +Gram +

Citocinesis eubacterianaCitocinesis eubacteriana
MinC inhibe el ensamble de FstZMinC inhibe el ensamble de FstZ
Noc ocluye elNoc ocluye el
nucleoide (evitanucleoide (evita
ensamble deensamble de
FstZ)FstZ)
Al terminar la segregación de losAl terminar la segregación de los
nucleoides se forma una zona libre denucleoides se forma una zona libre de
inhibición y FstZ forma el anillo Zinhibición y FstZ forma el anillo Z

DivisomaDivisoma
El divisoma es un complejo multimolecular que realiza elEl divisoma es un complejo multimolecular que realiza el
trabajo de constreñir la membranatrabajo de constreñir la membrana
La formación del anillo Z está regulado por factores membranales yLa formación del anillo Z está regulado por factores membranales y
citosólicos (a modo de MAPs)citosólicos (a modo de MAPs)

División sin FtsA, TractofisiónDivisión sin FtsA, Tractofisión
Erickson, HP & M Osawa 2010Erickson, HP & M Osawa 2010 Cell division without FtsZ – a variety of redundant mechanismsCell division without FtsZ – a variety of redundant mechanisms Mol MicrobiolMol Microbiol 78(2)267-7078(2)267-70
Govea VillaseñorGovea Villaseñor
EnEn Micoplasma genitaliumMicoplasma genitalium
La motilidad por deslizamiento en sentidos opuestos terminan porLa motilidad por deslizamiento en sentidos opuestos terminan por
romper mecánicamente la membrana y separar a las células hijas.romper mecánicamente la membrana y separar a las células hijas.

AnamonioxosomasAnamonioxosomas
Fuerst, JA & E Sagulenko 2011Fuerst, JA & E Sagulenko 2011 Beyond the bacteriumBeyond the bacterium Nature Rev MicrobiolNature Rev Microbiol 9(6)403-139(6)403-13
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