Biologia de los microorganismos-1068 (471)

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C A P Í T U L O
7 Regulación metabólica
microbiología actual
¿Luminiscencia o letalidad?
Todas las células humanas contienen la misma información gené-
tica, pero ¿qué hace a una célula cerebral diferente de una célula 
del hígado? Esta diferenciación celular es controlada por el modo 
elegante con que la célula hace uso de su genoma, lo que se 
conoce normalmente como regulación de la expresión génica. 
Aunque la diferenciación celular se asocia principalmente a los 
organismos multicelulares, algunos procariotas también pueden 
alterar su morfología o cambiar de formas benignas a patógenas 
por cambios en su expresión génica.
Photorhabdus luminescens, una bacteria bioluminiscente que 
coloniza el intestino de un gusano, pone de manifiesto un ejemplo 
sorprendente de este cambio en la patogenia. Aunque se podría 
suponer que la colonización por Photorhabdus sería perjudicial para 
el gusano, la relación entre estos dos organismos es sorprendente-
mente beneficiosa. En la etapa no patogénica, la bacteria reside en 
el intestino del gusano sin causarle daño. Cuando el gusano se pre-
para para reproducirse, este entra en un insecto hospedador y regur-
gita sus bacterias intestinales. Mediante cambios en la expresión 
génica, algunas células de Photorhabdus cambian al modo pató-
geno y secretan primero toxinas insecticidas que matan al insecto 
hospedador y después enzimas que disuelven su cuerpo, liberán-
dose así nutrientes tanto para el gusano como para la bacteria.
Mediante el uso de genes reporteros fluorescentes, los micro-
biólogos han podido visualizar este elegante cambio fenotípico en 
un cultivos axénico de Photorhabdus1. Las células que están en 
el modo de vida de colonización beneficiosa suelen formar colo-
nias más pequeñas (foto superior, verde), mientras las colonias de 
células patógenas, que contienen las toxinas insecticidas, son más 
grandes (rojo). Los investigadores también han demostrado que 
ambos fenotipos pueden coexistir dentro de una misma colonia 
aislada. Esto se muestra como un sector negro dentro de la colo-
nia grande verde en la foto inferior.
La investigación con Photorhabdus ilustra claramente cómo un 
cambio sencillo en la expresión de los genes puede provocar un 
cambio significativo en el fenotipo de una bacteria, modificando su 
estilo de vida de forma espectacular.
1 Somvanshi, V.S., et al. 2012. A single promoter inversion switches Photorhabdus 
between pathogenic and mutualistic states. Science 337: 88-92. 
I Generalidades 
de la regulación 226
II Proteínas de unión al DNA 
y regulación 
de la transcripción 227
III Percepción y transducción 
de señales 235
IV Regulación del desarrollo 
en bacterias modelo 243
V Regulación basada en el RNA 247
VI Regulación de enzimas y otras 
proteínas 251
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	Capítulo 7 Regulación metabólica
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