Diversidad y complejidad estructural del flagelo bacteriano

• Domenzain-Reyna, Clelia ^[1] ; Camarena, Laura ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
• Localización: TIP Revista Especializada en Ciencias Químico-Biológicas, ISSN 2395-8723, Vol. 26, Nº. 0, 2023, págs. 1-20
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Diversity and structural complexity of the bacterial flagellum
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• Resumen
  • español

    Esta revisión muestra la estructura y biogénesis del flagelo bacteriano y su diversidad estructural en numerosos modelos bacterianos. Se expone, cómo a partir de un núcleo estructural flagelar conservado (NEFC), se han diversificado las estructuras que modifican su capacidad y función. Esta variabilidad se sabe, participa en la habilidad de adaptación de cada especie a un nicho específico. El motor flagelar bacteriano es una estructura compleja constituida por un rotor y un estator, los cuales se encuentran embebidos en la envoltura celular. La incorporación de nuevos componentes, que contribuyen a su funcionamiento, incluyen la presencia de anillos o discos adicionales a los presentes en el NEFC, cubriendo o interactuando con el cuerpo basal y el estator, lo que permite una mayor eficiencia y velocidad de rotación al favorecer el reclutamiento de un mayor número de estatores, o que permiten la estabilización de estos al rotor. Además, podemos encontrar ganchos más robustos o filamentos con flagelinas modificadas que presentan propiedades enzimáticas. El aumento de los modelos bacterianos estudiados junto con el avance de las técnicas de visualización como la crio-microscopía, han permitido describir la gran riqueza existente en las variaciones de la arquitectura flagelar lo que ha llevado a un cambio de paradigma al lograr entender algunos de los procesos que permiten el ensamblaje y función del motor flagelar. Todo lo mencionado evidencia el momento de rápido progreso que el campo de estudio del flagelo bacteriano muestra recientemente.

  • English

    This review explores the structure and biogenesis of bacterial flagella, highlighting their structural diversity in various bacterial models. It delves into how these structures, originating from a conserved structural flagellar nucleus (NEFC), have evolved to adapt to different functions and capabilities. This diversity plays a crucial role in each species’ ability to thrive in specific ecological niches. The bacterial flagellar motor is a complex apparatus comprising a rotor and a stator embedded in the cell envelope. Recent advancements have revealed the incorporation of new components that enhance its functionality. These components include additional rings or discs beyond those found in the NEFC. These additional elements cover or interact with the basal body and stator, resulting in greater efficiency and rotational speed by facilitating the recruitment of more stators or stabilizing their connection to the rotor. Furthermore, variations are observed in the hooks or filaments, with modified flagellins that possess unique enzymatic properties. The increasing number of bacterial models studied, coupled with advanced visualization techniques such as cryo-microscopy, has unveiled the remarkable diversity in flagellar architecture. This, in turn, has led to a paradigm shift in our understanding of the assembly and operation of the flagellar motor. In conclusion, the field of bacterial flagellum research is experiencing a period of rapid progress, driven by a growing body of evidence and the development of innovative visualization techniques. This progress enhances our understanding of this vital bacterial structure and its role in bacterial adaptation and function.