Mycobacterium smegmatis -Mycobacterium smegmatis
| Mycobacterium smegmatis | |
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| clasificación cientifica | |
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| Filo: |
" Actinobacterias "
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M. smegmatis
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| Nombre binomial | |
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Mycobacterium smegmatis (Trevisan 1889)
Lehmann y Neumann 1899 |
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Mycobacterium smegmatis es unaespecie bacteriana acidorresistente del filo Actinobacteria y del género Mycobacterium . Tiene una longitud de 3,0 a 5,0 µm conforma de bacilo y puede teñirse con el método de Ziehl-Neelsen y el método fluorescente de auramina-rodamina. Fue informado por primera vez en noviembre de 1884 por Lustgarten, quien encontró un bacilo con la apariencia teñida de los bacilos de la tuberculosis en los chancros sifilíticos . Posteriormente, Álvarez y Tavel encontraron organismos similares al descrito por Lustgarten también en las secreciones genitales normales( esmegma ). Este organismo se denominó posteriormente M. smegmatis .
Algunas especies del género Mycobacterium han sido renombradas recientemente a Mycolicibacterium , de modo que M. smegmatis ahora es Mycolicibacterium smegmatis .
Virulencia
M. smegmatis generalmente se considera un microorganismo no patógeno; sin embargo, en algunos casos muy raros, puede causar enfermedad.
Uso en investigación
M. smegmatis es útil para el análisis de investigación de otras especies de micobacterias en experimentos de laboratorio. M. smegmatis se usa comúnmente en el trabajo sobre el género Mycobacterium debido a que es de "crecimiento rápido" y no patógeno. M. smegmatis es un modelo simple con el que es fácil trabajar, es decir, con un tiempo de duplicación rápido y solo requiere un laboratorio de nivel de bioseguridad 1. El tiempo y la gran infraestructura necesarios para trabajar con especies patógenas llevaron a los investigadores a utilizar M. smegmatis como modelo para las especies de micobacterias.
M. smegmatis y M. tuberculosis y comparte la misma estructura peculiar de pared celular de M. tuberculosis y otras especies de micobacterias. También es capaz de oxidar el monóxido de carbono de forma aeróbica, al igual que M. tuberculosis.
M. smegmatis se puede cultivar fácilmente en la mayoría de los medios de laboratorio sintéticos o complejos, donde puede formar colonias visibles en 3-5 días. Estas propiedades lo convierten en un organismo modelo muy atractivo para M. tuberculosis y otros patógenos micobacterianos. M. smegmatis mc 2 155 también se utiliza para el cultivo de micobacteriófagos .
Genética y genómica
TIGR y otros laboratorios han secuenciado los genomas de múltiples cepas de M. smegmatis , incluidas las cepas de "tipo salvaje" (mc 2 155) y algunas resistentes a los antibióticos (4XR1 / R2). El genoma de la cepa mc 2 155 tiene una longitud de ~ 6,9 Mbp y codifica ~ 6400 proteínas, que es relativamente grande para las bacterias (en comparación, el genoma de E. coli codifica aproximadamente 4000 proteínas).
Esta especie comparte más de 2000 genes homólogos con M. tuberculosis y, por lo tanto, es un buen organismo modelo para estudiar micobacterias en general y M. tuberculosis altamente patógena en particular .
El descubrimiento de plásmidos , fagos y elementos genéticos móviles ha permitido la construcción de sistemas dedicados de inactivación de genes e informes de genes. La cepa M. smegmatis mc 2 155 es hipertransformable y ahora es el caballo de batalla de la genética micobacteriana.
Transformación
La transformación es un proceso por el cual una célula bacteriana toma ADN que ha sido liberado por otra célula en el medio circundante y luego incorpora ese ADN en su propio genoma por recombinación homóloga (ver Transformación (genética) ). Las cepas de M. smegmatis que tienen una maquinaria de reparación de ADN particularmente eficaz, como lo indica su mayor resistencia a los efectos dañinos del ADN de agentes como los rayos UV y la mitomicina C, demostraron ser las más capaces de sufrir transformación. Esto sugiere que la transformación en M. smegmatis es un proceso de reparación del ADN, presumiblemente un proceso de reparación recombinacional, como lo es en otras especies bacterianas.
Conjugación
La transferencia de ADN conyugal en M. smegmatis requiere un contacto estable y prolongado entre un donante y una cepa receptora, es resistente a la ADNasa y el ADN transferido se incorpora al cromosoma del receptor mediante recombinación homóloga. Sin embargo, a diferencia del conocido sistema de conjugación de E. coli Hfr, en M. smegmatis todas las regiones del cromosoma se transfieren con eficiencias comparables y la conjugación de micobacterias se basa en cromosomas, en lugar de plásmidos. Gray y col. informaron una mezcla sustancial de los genomas parentales resultante de la conjugación y se refirieron a esta mezcla como una reminiscencia de la observada en los productos meióticos de la reproducción sexual (ver Origen de la reproducción sexual ).
Reparación de ADN
M. smegmatis se basa en las vías de reparación del ADN para resistir el daño del ADN. Las roturas de doble hebra son especialmente amenazadoras para la viabilidad bacteriana. M. smegmatis tiene tres opciones para reparar roturas de doble hebra; recombinación homóloga (HR), unión de extremos no homólogos (NHEJ) y recocido de una sola hebra (SSA) . La vía HR de M. smegmatis es el principal determinante de la resistencia a la radiación ionizante y al daño oxidativo del ADN. Esta vía implica el intercambio de información entre un cromosoma dañado y otro cromosoma homólogo en la misma célula. Depende de la proteína RecA que cataliza el intercambio de hebras y de la proteína ADN que actúa como nucleasa presináptica. La frecuencia cardíaca es un proceso de reparación preciso y es la vía preferida durante el crecimiento logarítmico.
La vía NHEJ para reparar roturas de doble hebra implica volver a unir los extremos rotos. No depende de un segundo cromosoma homólogo. Esta vía requiere la proteína Ku y una ligasa de ADN dependiente de ATP polifuncional especializada (ligasa D). NHEJ es eficiente pero inexacto. El sellado de extremos romos de ADN dentro de una secuencia de gen funcional se produce con una frecuencia de mutación de aproximadamente el 50%. NHEJ es la vía preferida durante la fase estacionaria y protege a M. smegmatis contra los efectos nocivos de la desecación.
La SSA se emplea como vía de reparación cuando surge una ruptura de doble hebra entre secuencias repetidas directas en el ADN. La SSA implica la resección de una sola hebra, el recocido de las repeticiones, la extracción del colgajo, el llenado de espacios y la ligadura. En M. smegmatis, la vía SSA depende de la helicasa nucleasa RecBCD.