2.2.2 Partes de la célula Planctomycetes: la pared celular y la membrana citoplasmática

• La pared celular está compuesta principalmente de proteínas, a diferencia de todas las demás paredes bacterianas conocidas. Se realizó un análisis químico a los Planctomycetes, incluyendo Gemmata obscuriglobus, Isosphaera pallida, y un número de organismos en los grupos Pirellula y Planctomyces, tales como Planctomyces maris y Pirellula staleyi, el cual no reveló pruebas de ácido murámico, componente característico de peptidoglicano,  el polímero esencial para la resistencia estructural de la pared celular y la integridad en todas las bacterias conocidas.

• Los primeros informes de resistencia de Planctomycetes fueron la penicilina y la cicloserina.

• Los porcentajes de proteína total de las células es del 51% para Gemmata obscuriglobus,  80% para Planctomyces maris y 82% para Pirellula staleyi. La composición de aminoácidos también es de interés, ya que la cistina es un componente importante en paredes de cepas Pirellula y Planctomyces, lo que indica que puede producirse en las paredes intactas.

• G. obscuriglobus, muestra un contenido bajo de cistina en relación con Pl. staleyi y Pl. maris. Las paredes proteínicas de los Planctomycetes tienen la notable propiedad de resistir prolongado tiempo (por ejemplo, 30 minutos).

• Una propiedad característica de las superficies celulares en Planctomycetes es la presencia de estructuras en forma de cavidades denominadas estructuras crateriformes (Figura 2.5.), la naturaleza de estas estructuras no es clara.

Figura. 2.5. Microfotografía electrónica de células teñidas negativamente de Planctomycetes mostrando estructuras crateriformes. (a) Planctomyces bekefii, morfotipo celular  de un lago de agua dulce que muestra numerosas y grandes estructuras crateriformes uniformemente (flechas). (b) Microfotografía electrónica de células teñidas negativamente de Blastopirellula, grupo aislado del langostino gigante Penaeus monodon, que muestra las esdistribuidas tructuras crateriformes (flechas).

(c) Microfotografía electrónica de células teñidas negativamente de Gemmata obscuriglobus, muestra las estructuras de crateriformes uniformemente distribuidos.

• La distribución de estas estructuras crateriformes varía con la posición taxonómica de los Planctomycetes, los miembros del grupo Pirellula tienen una distribución polar, mientras que, las especies Gemmata tienen una distribución uniforme.

• A través de la microscopía electrónica, se observó que las paredes celulares de Planctomycetes son similares a las de la cepa Pirellula staleyi.

• Estudios similares en Planctomyces y cepas del grupo Pirellula también indican que no hay ninguna capa de peptidoglicano, pero se identificó otra estructura como "membrana externa". Se observó en varios géneros de Planctomycetes  las paredes celulares cuando se aíslan después del tratamiento de detergentes fuertes, estas conservan la forma de la célula, lo que sugiere que no son membranas lipídicas, sino que también están delimitadas por macromoléculas rígidas.

• La evidencia de la existencia de una membrana citoplasmática en Planctomycetes proviene de la microscopía electrónica de células del grupo Pirellula (Pirellula staleyi y Blastopirellula marina), en el que la membrana citoplasmática se puede ver claramente en algunas regiones de plasmólisis parcial, donde esta se ha retraído en regiones limitadas de la pared celular.

• La diferencia de Planctomycetes y el de otras bacterias es que los ribosomas nunca se encuentran unidos al periplasma para la secreción de proteínas.

Referencia:

Fuerst, J. A. (2013). Planctomycetes: Cell Structure, Origins and Biology. New York: © Springer Science+Business Media.