Cuando se exponen al estrés, las bacterias permiten que su metabolismo tome un descanso durante el cual suprimen, por ejemplo, la incorporación de proteínas en las membranas. Científicos de Marburgo, Friburgo y Múnich lo han descubierto investigando bioquímicamente la respuesta al estrés de los microorganismos. El grupo de investigación dirigido por el bioquímico de Marburgo Gert Bange ha publicado sus hallazgos en Nature Communications .

Las bacterias responden al estrés, como la deficiencia de nutrientes o el calor, con una adaptación de su metabolismo, conocida como respuesta estricta. "Los segundos mensajeros u hormonas de alarma juegan un papel central en este proceso", explica Bange. Las hormonas de alarma, por ejemplo, actúan sobre procesos que involucran a la partícula de reconocimiento de señales SRP. "SRP es esencial para la formación de proteínas de membrana y la secreción de proteínas", explica la colaboradora de Bange, la Dra. Laura Czech, autora principal del artículo. La partícula asegura que las proteínas lleguen a su destino correcto en las membranas celulares.

"Hasta ahora, no se sabía a qué mecanismos reguladores está sujeta la partícula de reconocimiento de señales", dice el coautor Christopher-Nils Mais, investigador doctoral en el laboratorio de Bange. El equipo de investigación llevó a cabo experimentos de biología molecular, bioquímica y biología estructural para determinar cómo interactúan las hormonas de alarma con la partícula de reconocimiento de señales.

En particular, los investigadores produjeron micrografías electrónicas a temperaturas muy bajas que mostraban cómo SRP se une a la maquinaria de producción de proteínas.

Al parecer, las hormonas de alarma impiden que la partícula de reconocimiento de señales forme un complejo con otras moléculas, lo que le impide realizar su tarea de incorporar proteínas a la membrana.

"Bajo condiciones ambientales adversas, las células bacterianas pueden detener importantes procesos metabólicos como un mecanismo de pausa", explica Gert Bange. Este descanso permite a los microorganismos ralentizar sus procesos celulares y su metabolismo para que puedan recuperarse tan pronto como las condiciones se vuelvan más favorables, plantean los autores. "La inhibición de la vía metabólica que conduce a través de la partícula de reconocimiento de señales podría ser un nivel adicional de control celular y una pausa para sobrevivir durante tiempos estresantes", concluye Gert Bange.