Un nuevo estudio de científicos de EPFL descubrió que las bacterias usan fuerzas mecánicas para dividirse, junto con factores biológicos. La investigación, dirigida por los grupos de John McKinney y Georg Fantner en EPFL, se produjo después de que estudios recientes sugirieran que la división bacteriana no es sologobernado por la biología, pero también por la física. Sin embargo, esta interacción es poco conocida.
La mayoría de las bacterias son células en forma de bastón que se multiplican duplicando su longitud y dividiéndose en el medio para producir dos "células hijas". Los mecanismos que controlan estos procesos en el espacio y el tiempo son críticos para la supervivencia. La importancia de estos mecanismos se vuelve aún más clara, dado lo generalizadas que son las bacterias en la vida cotidiana y lo ubicuo que es su uso en biotecnología.
Los científicos estudiaron bacterias que son muy similares al patógeno humano que causa tuberculosis, que mata a más personas que cualquier otra enfermedad infecciosa. Para estudiar la dinámica de crecimiento y división de estas "micobacterias", los científicos construyeron un instrumento especial que combina ópticas ymicroscopía de fuerza atómica AFM para obtener imágenes y manipular células a la escala de tamaño de las moléculas.
Los datos mostraron que la división celular micobacteriana requiere fuerzas mecánicas además de las moléculas de división previamente identificadas enzimas. Antes de que una célula se divida, hay una acumulación progresiva de estrés mecánico en la pared celular, justo en el punto donde la célulase dividirá
La acumulación eventualmente culmina en una división rápida de la célula en milésimas de segundo en dos nuevas células. Sorprendentemente, cuando los investigadores presionaron físicamente la bacteria con una aguja AFM ultra afilada, causaron una división celular instantánea y prematura ".El experimento demuestra que la física es esencial para este importante proceso biológico ", dice Georg Fantner.
¿Pero dónde está la parte biológica de la historia? Cuando una célula bacteriana se divide, las dos hijas deben separarse, un proceso mediado por enzimas que disuelven las conexiones moleculares entre ellas. Los investigadores descubrieron que este proceso esencial podría evitarse presionando el botónsitio de división naciente usando la aguja AFM.
"Nuestro trabajo demuestra que las enzimas biológicas y las fuerzas mecánicas 'colaboran' para lograr la separación de las células hijas en la división celular bacteriana", dice John McKinney.
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Materiales proporcionados por Escuela Politécnica Federal de Lausana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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