Cómo se fija la estructura de la motilidad de las arqueas unicelulares en su superficie

Un equipo de investigación dirigido por la microbióloga de Friburgo Prof. Dra. Sonja-Verena Albers ha descrito la estructura de la proteína con la que se fija la estructura de la motilidad a la pared celular de las arqueas -un tipo de forma de vida unicelular-. Además, los investigadores demostraron que esta proteína es esencial para la estructura y el funcionamiento del órgano. Los investigadores publican sus hallazgos en el número actual de la revista Structure.

Los procariotas, formas de vida unicelulares sin núcleo celular, se subdividen en bacterias y arqueas. Se ha investigado mucho menos sobre las arqueas, porque aún no se han descrito formas patógenas. Las primeras arqueas aisladas procedían de hábitats como manantiales calientes de azufre, aguas termales de las profundidades marinas o lagos extremadamente salinos. Por ello, los científicos supusieron durante mucho tiempo que las arqueas sólo podían crecer en entornos extremos como éstos. Ahora se sabe que las arqueas, al igual que las bacterias, pueden encontrarse en casi todos los hábitats: en la flora intestinal y en la piel de los seres humanos, entre otros lugares. Estos descubrimientos supusieron un estímulo para nuevas investigaciones.

Es importante que los microorganismos puedan moverse por sí mismos: Cuando sus condiciones de vida se deterioran, son capaces de encontrar otras mejores por sí mismos. La estructura de la motilidad de las bacterias, el flagelo, ha sido objeto de una detallada investigación durante más de 30 años. Consta de hasta 50 proteínas ensambladas según una secuencia fija de acontecimientos. El resultado es un látigo hecho de filamentos proteicos que funciona de forma muy parecida a una hélice: Un «motor» en el extremo fijado a la pared celular le permite girar, lo que permite a la bacteria nadar.

Hasta hace sólo unos años, los científicos suponían que las arqueas también utilizan los flagelos para moverse. Sin embargo, la secuenciación del primer genoma de arqueas reveló claras diferencias en las estructuras de la motilidad de las bacterias y las arqueas. Se descubrió que las arqueas utilizan una estructura llamada archaellum para nadar. En el organismo modelo Sulfolobus acidocaldarius, consta de apenas siete subunidades, pero consigue el mismo rendimiento que el flagelo a pesar de esta sencilla estructura. Hasta la fecha se han realizado pocos estudios estructurales de las subunidades que componen el archaellum. Hace dos años, el equipo de investigación de Albers descubrió la estructura de la proteína motora FlaI y demostró que forma el complejo motor del archaellum junto con las proteínas FlaX y FlaH. En el artículo que acaban de publicar, los investigadores describen la proteína FlaF, que se une específicamente a la única proteína de la pared celular del organismo modelo y la fija firmemente allí. «Es importante aprender más sobre estas estructuras de la pared celular y de la superficie, ya que las arqueas pueden utilizarlas para interactuar con el medio ambiente y, por tanto, también con las células humanas», afirma Albers.