15 março, 2013

Micromundo: a construção de uma endossimbiose obrigatória em cianobactéria.

por
Synechocystis sp.


A cianobactéria Synechocystis produz toxinas que muitas vezes levam à sua própria morte. Os biólogos Stefan Kopfmann e Prof Dr. Wolfgang Hess da Universidade de Freiburg  determinaram a lógica que rege esse mecanismo e seus resultados foram publicados no Journal of Biological Chemistry (JBC) e Public Library of Science (PLoS ONE).

Esta cianobactéria produz várias toxinas, no entanto, na maioria das vezes, elas não podem se tornar ativas, porque o micro-organismo, normalmente às produzem juntamente com uma antitoxina que neutraliza os seus efeitos tóxicos.

É interessante notar que os genes para a toxina e para a antitoxina estão localizados juntos num plasmídeo bacteriano. Em contraste com a toxina, a antitoxina não é muito estável, assim, ambos os genes são perdidos, quando uma célula perde seu plasmídeo durante a divisão celular. Porém como a toxina é mais estável do que a antitoxina, ela se torna ativa, levando a cianobactéria à morte (Quem mandou perder o plasmídeo!).


Assim, os pares de toxina antitoxina, constituem um mecanismo de seleção natural que providencia para que apenas as células que retêm o plasmídeo sobrevivam. Dessa forma, este pequeno fragmento de DNA extracromossômico garante a confortável proteção da célula bacteriana.

O plasmídeo da cianobactéria Synechocystis não tem apenas uma, mas sete diferentes sistemas deste tipo (toxina/antitoxina) e é, portanto, bem protegido. Em contrapartida este plasmídeo contem a informação genética fundamental para o sistema imunológico bacteriano.
Se este plasmídeo se perder na divisão celular, várias toxinas se tornam ativas garantindo que a Synechocystis morra.

Cogita-se, desse modo, que a morte dos indivíduos que perdem os plasmídeos mantenha protegida a própria colônia, pois o fato destes genes pares de toxina e antitoxina estarem presentes em doses elevadas indica que este sistema tem um significado especial para este tipo de cianobactéria.

Fonte:  SuicidalBacteria: Unicellular Organisms Occasionally Poison Themselves With a Toxin, 15/03/2013. 

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