Conocimiento y posibles aplicaciones del estudio de las colicinas / Knowledge and possible aplications of the study of colicins

Las colicinas son sustancias proteicas con actividad bactericida, producidas por miembros de la familia Enterobacteriaceae y que presentan un espectro de acción limitado únicamente a especies de la misma familia. El estudio de las colicinas data desde 1925, aunque su primera clasificación, basada en sus propiedades químicas, físicas y biológicas, fue la realizada en 1948 por Frédériq. Posteriormente, Davies y Reeves en 1975 las dividieron en dos grandes grupos: A y B, de acuerdo con los diferentes patrones de resistencia obtenidos para una serie de mutantes resistentes a cada una de las colicinas conocidas. Se demostró que las mutatantes de resistencia a colicinas del grupo A nunca son resistentes a colicinas del grupo B, y viceversa. Actualmente se han hecho avances notables en el conocimiento del modo de acción de las colicinas. En efecto, se ha determinado que las colicinas pueden actuar en tres formas diferentes: 1) aquellas que actúan específicamente en la membrana celular, induciendo canales dependientes de diferencias de voltaje; 2) las que presentan actividad endonucleolítica, y 3) el caso especial de la colicina M, que es capaz de inhibir específicamente la síntesis de mureína. En general, se ha determinado que el efecto bactericida de las colicinas en las células sensibles precisa de tres partes de la molécula: 1) la unión específica de la colicina con su receptor en la membrana celular externa, que requiere de la parte central de la proteína; 2) la parte -NH2 terminal de la colicina, la cual es necesaria para que ésta atraviese la membrana celular, y 3) la parte -COOH terminal, que es indispensable para el reconocimiento de la colicina con su blanco específico. Las colicinas están codificadas en plásmidos; se han localizado varios de los genes involucrados tanto en la producción de la colicina, como de la proteína de liberación, así como de la proteína que le confiere inmunidad a la célula portadora de dicho plásmido. Los genes estructurales que codifican para dichas proteínas están bajo el control del regulón SOS, que se encuentra reprimido por la proteína LexA. El conocimiento de los plásmido colicinogénicos (factores col+) ha facilitado el desarrollo de la biotecnología, debido a que son multicopia y autorreplicables, por lo que son empleados como vectores de clonación en diferentes estudios del DNA. No obstante el uso más frecuente del conocimiento del fenómeno de colicinogenia en diferentes partes del mundo, ha sido en estudios epidemiológicos Así, se ha establecido que la frecuencia de cepas colicinogénicas es mayor entre los aislados de individuos enfermos, en comparación con los obtenidos de individuos sanos de la misma especie y de la misma ubicación geográfica. Por su parte, la colicina V ha sido ampliamente reconocida como un marcador de patogenicidad entre cepas de Escherichia coli, mientras que la colicina E1 se ha identificado frecuentemente entre sujetos sanos. Por otro lado, a pesar de que las colicinas se han detectado desde hace más de setenta y cinco años, aún no se conocen los efectos biológicos que puedan tener sobre el hospedero humano portador de cepas colinogénicas. Consecuentemente, para establecer si las colicinas pueden conferir alguna ventaja no sólo a las cepas productoras, sino también al hospedero, se requieren aún numerosos trabajos de investigación biomédica

Bacteriocinogenia, un sistema de antagonismo bacteriano / Bacteriocinogenia, a system for bacterial antagonism

Bacterial antagonism depends on many factors. Among others, for example we have competition for an essential nutrient, the production of toxic metabolites or the release of antibiotic substances. The production of bacteriocines by "killer" strains correspons to the latrer, being determined by plasmidial or chromosomal genes. On the other hand, the susceptibility to a given bacteriocine depends on the presence of surface recptors that are codified by the cellular DNA. The bacteriocine particles correspond to protein conglomerates which are sometimes associated with glucolipids. With the death of the productive cell, these particles are livated motivated by synthesis. The similarities which they share with the bacteriophage are many. However, their fundamental differences are that they lack nuclic acid and their incapcity to transmit themselves. Cellular death caused by the action of the bacteriocine is extremely quck, acting on the permeability of the plasmatic membrane, on the macromolecular syntesis (DNA, RNA an proteins) and on cellular oxidation. The wide range of bacteriocine and their respective spectre of action over the more or less related strains are excellent parameters to detect, identify and classify the productive bacteria and the susceptible ones. With only a few exceptions, the bacteriocines not lethal to their own productive cell nor to taxonomically distant species. This has led to intersting ecological and epidemiological outlooks. The amplitude of this phenomenon in Gram+ and Gram- bacteria has led to the study of fine mechanisms which have triggered the genetic expression to elaborate bacteriocines, determining the one responsible for this are the genes and localized signals in transmissible episomes or in chromosomal operons