Endosporas bacterianas •Las endosporas son formas de reposo, con el metabolismo prácticamente detenido (criptobiósis). •Debido a su diseño, resisten condiciones físicas y químicas muy agresivas (radiaciones UV, calor, sequedad, disolventes, etc.). •Son producidas por ciertas bacterias Gram positivas: Bacillus, Clostridium, Sporosarcina. http://pro.corbis.com/search/Enlargement.aspx?CID=isg&med iauid=%7B1D5366E0-CE9E-4B38-982D-F452D1E583C0%7D
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Endosporas bacterianas
•Las endosporas son formas de reposo,
con el metabolismo prácticamente detenido (criptobiósis).
avanzando hacia el polo, envolviendo a la prespora
•Resultado: prespora posee dos
membranas, con polaridad
opuesta.
•La síntesis de proteínas sigue en la
célula madre, pero se detiene en
la prespora.
Fase IV (t3-t4)
•Formación de la corteza:
deposición de PG de la célula
madre entre las dos membranas
de la prespora. Deposición del
PG de la pared, procedente de
la prespora.
•La espora puede verse ya
refráctil en fresco.
•Comienza síntesis de DPA y
acumulación de Ca2+.
•Comienza la síntesis del
exosporio.
Fase V (t4-t5.5)
•Deposición de materiales de las
cubiertas por fuera de la membrana
externa de la espora.
•Continúa la acumulación de DPA,
que secuestra iones Ca2+ para formar
el DPC en el protoplasto.
Fase VI (t5.5-t7)
•Maduración de prespora a endospora.
•Maduración de la corteza (PG especial, más laxo, con pocos
entrecruzamientos).
•Maduración de las
cubiertas.
•Citoplasma se hace
más homogéneo y
denso a los
electrones.
•Resistencia al calor
y al cloroformo.
•Resistencia a las
radiaciones UV.
•Resistencia a la
lisozima.
Fase VII (t7-t8)
•Autolisis de la célula madre y liberación de la espora.
•El exosporio pierde agua y se pega a las cubiertas.
• Hipometabolia. La más baja tasa metabólica.
• Dormancia. Gran inercia a los sustratos exógenos, la espora sólo perderá la dormancia cuando se haya activado para la
germinación.
• Resistencia al calor. Es un subproducto de los cambios que
llevan a la deshidratación como medio de lograr la
hipometabolia y la dormancia. Algunas resisten 120ºC durante
15 minutos lo que condiciona los parámetros para esterilizar
materiales.
Propiedades biológicas de las
endosporas
• Deshidratación. Refrigencia al microscopio óptico. Mecanismo:
~ El DPA va entrando al protoplasto de la espora
~ El Ca2+ entra a la espora se forman quelatos de DPC.
~ La corteza se queda sin cationes, las cargas negativas del PG cortical se repelen, la corteza se expande, se topa con las cubiertas y hay extracción de agua del protoplasto.
~ El protoplasto queda muy deshidratado, con componentes inmovilizados.
Propiedades biológicas de las
endosporas
Scanning Electron Micrograph of the Endospores of Bacillus anthracis
• Resistencia a los rayos UV:
~ Absorción de UV por cubiertas.
~ Presencia del DPC.
~ Las proteínas SASPs forman complejos con el ADN.
~ Por la deshidratación del protoplasto no se generan dímeros de pirimidina.
~ Por la presencia de las SASPs se genera fotoproducto de la espora, que será reparado durante la germinación.
Propiedades biológicas de las
endosporas
•Resistencia a los agentes químicos.
Debida principalmente a la gran impermeabilidad de las cubiertas
(grosor, composición a base de proteínas ricas en aminoácidos
hidrófobos y con abundantes puentes disulfuro.
¿?
Fases:
• Preactivación
• Activación
• Germinación
• Crecimiento ulterior (entrada en fase vegetativa)
Germinación
de la
endospora
Preactivación
•Las cubiertas deben
erosionarse, de modo natural
por envejecimiento
progresivo y de modo
artificial se puede lograr:
~100ºC durante unos minutos
~Radiaciones ionizantes
~pH bajo~Tratamiento con sustancias
que posean grupos –SH libres
como MercaptoetanolElectron micrograph of Bacillus anthracis endospores (a) Viable and
(b) following lethal plasma exposure.
Activación
•Etapa aún reversible.
•Metabolismo aún latente.
•Desencadenada por un agente
germinante (iones inorgánicos [Mg2+,
Mn2+], L-ala, glucosa u otros azúcares,
adenina u otras bases nitrogenadas).
~El germinante es detectado por un receptor alostérico en la MI