“Aprender de los virus y las bacterias
como se forman las membranas”

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La membrana celular esta compuesta por:
• Una bicapa lipídica
• Proteínas
• Glucocálix (glucolí...
La bicapa lipídica
La bicapa lipídica está formada por
fosfolípidos.
 Estos fosfolípidos son sintetizados en la
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Estudios sobre la bicapa lipídica y su asimetría
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La síntesis de fosfolípidos es fundamentalmente idéntica en las
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Virus de la estomatitis vesicular
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Los virus y las bacterias y su investigación
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Bibliografía
Lodish H.F. y Rothman J.F. La formación de
membranas celulares. Investigación y
Ciencia, marzo, 1979.
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Aprender de los virus y las bacterias, ¿cómo se forman las membranas?

  1. 1. “Aprender de los virus y las bacterias como se forman las membranas” Por: Sebastià Barceló García Jose A. Guerrero Castillo Sergio Navarro Velázquez
  2. 2. Índice        Componentes de la membrana plasmática La bicapa lipídica Estudios sobre la asimetría de la bicapa Proteínas de membrana y su transporte a la membrana Virus de la estomatitis vesicular Glucocalix -Glicoproteínas -Glucosilación Conclusión
  3. 3. Componentes de la membrana La membrana celular esta compuesta por: • Una bicapa lipídica • Proteínas • Glucocálix (glucolípidos y glucoproteínas)
  4. 4. La bicapa lipídica La bicapa lipídica está formada por fosfolípidos.  Estos fosfolípidos son sintetizados en la membrana del RE  La bicapa lipídica es asimétrica  ¿Cómo se descubrió la formación y asimetría de la doble bicapa lipídica? 
  5. 5. Estudios sobre la bicapa lipídica y su asimetría  La síntesis de fosfolípidos es fundamentalmente idéntica en las células eucariotas que en procariotas, la diferencia principal radica, en que los fenómenos no ocurren en la membrana plasmática sino en el retículo endoplasmático. Por consiguiente, el retículo endoplasmático constituye una verdadera fábrica de membrana.
  6. 6. Estudios sobre la bicapa lipídica y su asimetría   El mecanismo de la síntesis lipídica está ligado con la composición asimétrica de la doble capa. En varios experimentos sobre la asimetría, se utilizaron membranas de Bacillus megaterium (GramPositiva).
  7. 7. Estudios sobre la bicapa lipídica y su asimetría   Se opto por este organismo, en parte porque su membrana encierra gran des cantidades de PE, que constituyen alrededor del 70% La abundancia de PE en B. megaterium supone una ventaja experimental, ya que el PE puede marcarse fácilmente Fosfatidiletanolamina (PE) B. Megaterium (tinción con Sudán)
  8. 8. Estudios sobre la bicapa lipídica y su asimetría     El reactivo marcador fue el ácido trinitrobenzensulfonico. El TNBS no puede marcar la cara citoplasmática de la membrana porque es soluble en agua. Finalizado el marcado, las membranas bacterianas se rompieron disolviéndolas en un disolvente orgánico. Hubo que separar el PE marcado y no marcado, lo cual se hizo por la técnica de TLC. ácido trinitrobenzensulfonico
  9. 9. Estudios sobre la bicapa lipídica y su asimetría  Solo se había marcado alrededor del 30 % del PE. Ello demostraba que un 30% del PE, estaba sobre la cara exterior de Bacillus megaterium y el otro 70% se hallaba dentro. Demostrando la asimetría de la bicapa.
  10. 10. Estudios sobre la bicapa lipídica y su asimetría  Para marcar el PE recién sintetizado incubamos las células bacterianas con fosfato inorgánico marcado con el isotopo radiactivo fosforo 32. • Posteriormente se añadió TNBS. • Luego se disolvió la membrana, y se separaron los lípidos por cromatografía comprobando luego su radiactividad
  11. 11. Estudios sobre la bicapa lipídica y su asimetría
  12. 12. Estudios sobre la bicapa lipídica y su asimetría • Descubrimos que la radiactividad solo se detectaba en el PE no combinado con TNBS; indicando que la síntesis de estos lípidos estaba restringida a la superficie citoplasmática, a la cual no llegaba el TNBS. Este hallazgo plantea también una cuestión preocupante. Si los lípidos se sintetizan en la superficie citoplasmática e inmediatamente forman parte de la capa citoplasmática, ¿como alcanzan siempre la otra cara de la membrana?
  13. 13. Estudios sobre la bicapa lipídica y su asimetría   También se demostró que los lípidos atraviesan la membrana Se incubaron brevemente poblaciones bacterianas con fosfato radiactivo y se añadió el inhibidor, hidroxilamina, inhibiendo el ultimo enzima de la secuencia que conduce al PE.
  14. 14. Estudios sobre la bicapa lipídica y su asimetría    Las membranas en crecimiento incluyen proteínas que facilitan el equilibrio de los lípidos a través de la membrana. Pero, ¿como puede mantenerse la asimetría de la composición lipídica? Debido a un equilibrio termodinámico desplazado, el cuál no depende del modo ni del lugar de síntesis lipídica.
  15. 15. Proteínas de membrana  La síntesis de proteínas en las células eucariotas consta de 3 fases: - Activación de los aminoácidos - Traducción · Iniciación · Elongación · Terminación - Asociación de cadenas polipeptídicas, y a veces de grupos prostéticos para constituir las proteínas.
  16. 16. ¿Cómo se produce el transporte hasta la membrana celular?  Numerosos estudios con el virus del VSV (virus de la estomatitis vesicular) permitieron estudiar el mecanismo de transporte desde el ER hasta la membrana de la célula.
  17. 17. Virus de la estomatitis vesicular
  18. 18. Virus de la estomatitis vesicular La glucoproteína G sigue una trayectoria más complicada.  La glucoproteina del VSV surge primero en la célula como un componente del RER.  G se incrusta en la membrana de una vesícula del retículo, con la espícula grande. 
  19. 19. Transcurridos 20 o 30 minutos, G puede localizarse en el aparato de Golgi. Finalmente, tras haber pasado por el Golgi, la proteína G (encapsuladas en vesiculas del Golgi), es transportada hacia la membrana plasmática.
  20. 20. Finalmente el virus se encapsula con parte de la membrana de la célula hospedadora, expresando las espículas de proteína G en su membrana
  21. 21. Conclusión del experimento del VSV   Este experimento permitió concluir cual era la ruta de las proteínas sintetizas en los ribosomas adheridos al ER Esta ruta es la conocida actualmente que se resume en estos pasos: - Síntesis de la proteína - Translocación al lumen del ER - N-glucosilación de proteínas - Inclusión en una vesícula del ER - Transporte hasta el Golgi y fusión con su membrana - Modificación final de N-glucoproteínas procedentes del ER, síntesis de N-glucoproteínas complejas y ricas en manosa y síntesis de les O-glucoproteínas (p.e., proteoglucanos) - Inclusión en una vesícula del Golgi y fusión con la membrana celular
  22. 22. Ruta de las proteínas de membrana
  23. 23. Glucocálix   Capa laxa de oligosacáridos y polisacáridos. Pueden presentarse unidos covalentemente a lípidos o a proteínas, pero en todos los casos se sitúan en la superficie exterior de la membrana.
  24. 24. Glucoproteínas y Glucosilación  En el retículo endoplasmático rugoso la proteína G incorpora dos cadenas de carbohidratos, formados por manosa y N-acetilglucosamina.
  25. 25. Glucoproteínas y Glucosilación  Posteriormente en el aparato de Golgi, se modifican las regiones centrales y se unen mas Nacetilglucosamina, así como galactosa y acido siálico. También se incorpora fructosa.
  26. 26. Conclusiones  Los virus y las bacterias y su investigación con células eucariotas han permitido descubrir: - Como se forman los fosfolípidos de la bicapa lipídica y su disposición en ella - La asimetría de la membrana - La síntesis de proteínas y su posterior maduración y transporte hasta la membrana - La glucosilación de proteínas que más tarde formaran parte del glucocálix de la membrana.
  27. 27. Bibliografía Lodish H.F. y Rothman J.F. La formación de membranas celulares. Investigación y Ciencia, marzo, 1979.  www.wikipedia.com  Biología Molecular de la Célula, 5ª Edición. Alberts (Español)  Google imágenes 

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