La transducina

La transducina es una proteína heterotrimérica unida al GTP, mediadora de la señal de activación por la luz de la rodopsina fotoactivada hacia la fosfodiesterasa de GMP cíclico y fundamental en el proceso de excitación visual. La activación de la rodopsina en la membrana externa de los bastones y conos provoca que el GTP se una a la transducina, con la subsiguiente disociación del complejo: la subunidad alfa-GTP se separa de las subunidades beta/gamma.

La liberación de la rodopsina fotoestimulada de su complejo con la transducina permite que la rodopsina actúe catalíticamente e interactúe con otras moléculas de transducina, activándolas. La disociación de la transducina en sus subunidades permite a la subunidad alfa (Tα·GTP) transportar la señal de excitación a la siguiente enzima en la cascada.

Traducción (síntesis de proteínas)

Traducción

Es el proceso de síntesis de proteínas; ocurre en el citoplasma o en el retículo endoplásmico rugoso (donde se encuentren ribosomas). Se trata de la obtención de proteínas a partir de moldes de ARN. Consta de cinco etapas:

Etapas de la traducción

  • Iniciación: resultado de la asociación de las subunidades pequeña y grande del ribosoma y del acoplamiento del primer aminoacil-ARNt con el codón de iniciación, mediante el emparejamiento de bases anticodón-codón.
  • Elongación: consiste en la adición de aminoácidos al extremo carboxilo de la cadena polipeptídica en crecimiento.
  • Traslocación: el ARNt que sujeta al polipéptido se mueve del sitio A al sitio P, con participación del factor de elongación EF-G; el ribosoma se desplaza tres nucleótidos sobre el ARNm y se expone un nuevo codón en el sitio A. El ARNt vacío pasa al sitio E antes de su liberación del ribosoma.
  • Terminación: cuando un codón de terminación (codón sin sentido) se sitúa en el sitio A, los factores de liberación reconocen el codón de parada y liberan el polipéptido unido al ARNt final.
  • Maduración post-traduccional: se eliminan los grupos amino y carboxilo terminales, se elimina el péptido señal cuando procede y se modifican residuos (por ejemplo, fosforilaciones, glicosilaciones, etc.).

Factores que determinan la gravedad de una infección

Factores relacionados con el microorganismo y factores relacionados con el hospedador que determinan la gravedad de una infección

Relacionados con el microorganismo

  • La cepa bacteriana causante (por ejemplo, en la diarrea del viajero existen cepas más virulentas).
  • El tamaño del inóculo: si la cantidad es pequeña, el organismo hospedador puede controlar la infección con mayor facilidad.

Relacionados con el hospedador

  • Defectos congénitos, estados de inmunodeficiencia o alteraciones producidas por otros microorganismos, que aumentan la susceptibilidad. A veces, cuando el organismo combate una infección, se vuelve más vulnerable a otra.

Relación entre la flora microbiana y su interacción con el ser humano

Flora normal

Efectos beneficiosos: facilitan la digestión y la asimilación de nutrientes, producen vitaminas (micronutrientes necesarios en pequeñas cantidades) y protegen frente a la colonización por microorganismos patógenos. Algunos ejemplos mencionados en el texto: B. thuringiensis (B.T., utilizado como insecticida), Pseudomonas putida, Escherichia coli (presente en el intestino).

Efectos perjudiciales: producen enfermedad cuando invaden zonas normalmente estériles del organismo o cuando su número supera lo habitual.

  • Salmonelosis: aunque habitualmente existe Salmonella en el intestino en pequeñas cantidades, la ingestión de alimentos en mal estado puede aumentar drásticamente sus niveles y causar enfermedad.
  • Diarrea del viajero: está relacionada con el tipo de cepa y la tolerancia individual de cada persona.

Microorganismos virulentos

Son aquellos que crecen en el hospedador a expensas de los tejidos o de la función de los órganos, originando enfermedad como resultado del daño o la pérdida de función de un tejido u órgano, o bien por el desarrollo de una respuesta inflamatoria. Algunos ejemplos:

  • Cólera: enfermedad asociada a aguas contaminadas.
  • Tétanos: puede desencadenarse a partir de una lesión pequeña, como un pinchazo con material contaminado.

Microorganismos oportunistas: aprovechan condiciones preexistentes que aumentan la vulnerabilidad del hospedador para desarrollarse y causar enfermedad de mayor gravedad cuando cambian las condiciones del entorno o del hospedador.

Cómo se sintetiza la cadena dada en la replicación de ADN: tipo de síntesis y proceso breve

Iniciación

  • Reconocimiento del origen de replicación: secuencia específica de ≈250 bases (reconocida por DnaA).
  • Separación local de las cadenas: realizada por DnaA, origina la «horquilla de replicación».
  • Ensamblaje del replisoma: helicasa (DnaB), primasa, ADN polimerasa III, ADN girasa (elimina superenrollamientos) y proteínas de unión a cadena sencilla (evitan que las cadenas molde separadas formen una nueva hélice).

Elongación

  • Cadena líder o avanzada: síntesis continua en sentido 5’→3′ a partir de un grupo 3′-OH libre en la horquilla de replicación.
  • Cadena retrasada: síntesis discontinua; al no disponer de un 3′-OH libre, se sintetizan numerosos cebadores de ARN por acción de las primasas. La cadena está constituida por fragmentos unidos llamados fragmentos de Okazaki.

Terminación

Fidelidad de la replicación del ADN:

  • Tasa de mutación muy baja: 10-8 – 10-11 por par de bases introducidas.
  • Tasa de error intrínseca de la ADN polimerasa: ≈10-5 por par de bases introducidas.
  • Inserción de bases complementarias y corrección de errores: actividad exonucleasa 3’→5′ de ADN polimerasa I y ADN polimerasa III.
  • Región de parada: contiene varias secuencias «Ter» reconocidas por la proteína Tus, que bloquea el avance de las horquillas de replicación. Moléculas circulares entrelazadas se separan por la topoisomerasa IV.

Gram positivas y Gram negativas

Las bacterias Gram positivas cuentan con una envoltura celular que comprende la membrana citoplasmática y una pared celular compuesta por una gruesa capa de peptidoglucano que rodea el interior. La pared celular se une a la membrana citoplasmática mediante moléculas de ácido lipoteicoico; la capa de peptidoglucano confiere gran resistencia a estas bacterias y es una de las responsables de retener el colorante durante la tinción de Gram.

Las bacterias Gram negativas no retienen el colorante violeta de la tinción de Gram y se tiñen de color rosado tenue tras el procedimiento. Esta característica está íntimamente ligada a la pared didérmica (doble membrana) de su envoltura celular: presentan una membrana externa adicional además de la membrana citoplasmática, lo que refleja un tipo de organización bacteriana diferente.

Función y modo de actuación de las aminoacil-ARNt sintetasas

Una aminoacil-ARNt sintetasa (aaRS) es una enzima que cataliza la esterificación de un aminoácido específico o su precursor con el ARNt correspondiente, formando un aminoacil-ARNt.

El mecanismo general es el siguiente:

  • La sintetasa primero se une a ATP y al aminoácido correspondiente para formar un aminoacil-adenilato, liberando pirofosfato inorgánico (PPi).
  • El complejo aminoacil-AMP unido a la aaRS se asocia con la molécula apropiada de ARNt, y el aminoácido se transfiere desde el complejo aminoacil-AMP al grupo hidroxilo del último nucleótido del ARNt.
  • Algunas sintetasas poseen actividad de edición o corrección de lectura para garantizar alta fidelidad: si el ARNt se ha cargado con un aminoácido incorrecto, la sintetasa puede hidrolizar la unión aminoacil-ARNt.

Microorganismos virulentos (virus)

Los virus son sistemas biológicos ultramicroscópicos que pueden causar infecciones y que solo se reproducen en células huésped. Fuera de una célula huésped, los virus están inactivos. Los virus constan de una cubierta proteica protectora, la cápside, que rodea el material genético.

Al tener un tamaño menor que las bacterias, pueden pasar a través de filtros que retendrían a bacterias. Los virus contienen un solo tipo de ácido nucleico (ARN o ADN) y no pueden reproducirse por sí solos: necesitan la maquinaria metabólica de la célula huésped para asegurar que su información genética pase a la siguiente generación.

Cuando las personas quedan afectadas por un virus, éstos generalmente se eliminan del cuerpo humano mediante secreciones.