Armas moleculares bacterianas: el sistema de secreción tipo 3

Luis Fernando Montelongo Martínez; Miguel Cocotl Yañez

doi:10.22201/cuaieed.16076079e.2022.23.4.5

Authors

Luis Fernando Montelongo Martínez Universidad Nacional Autónoma de México
Miguel Cocotl Yañez Universidad Nacional Autónoma de México

DOI:

https://doi.org/10.22201/cuaieed.16076079e.2022.23.4.5

Keywords:

Pseudomonas, virulence, bacteria, quorum sensing, RsmA, type III secretion system

Abstract

Most bacteria are beneficial to humans but some of them are able to infect us and cause disease, due to virulence factors. An important virulence factor is the type III secretion system (T3SS) that bacteria use as a molecular weapon that allows them to inject toxins into our cells causing death. One of these bacteria is Pseudomonas aeruginosa, an opportunistic pathogen that can be resistant to multiple antibiotics. Moreover, these bacteria can communicate with each other and coordinate a group behavior by the quorum sensing systems (QS) that activates the production of virulence factors. The T3SS activation depends upon on the ExsA protein that is regulated at transcriptional and translational levels by the QS and Rsm systems, respectively. Since inactivation of the T3SS impairs the virulence of this bacterium, it is important to understand the mechanisms that control its expression, which will allow the design of strategies to avoid its activation and thus assist to the treatment of the infections caused by this microorganism.

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Author Biographies

Luis Fernando Montelongo Martínez, Universidad Nacional Autónoma de México

Posgrado de Ciencias Bioquímicas.
Se graduó de la Licenciatura en Química Farmacéutico Biológica y la Maestría en Ciencias Bioquímicas en los años 2015 y 2020, respectivamente. Es un apasionado de los microorganimsos, por lo cual ha trabajado en la identificación proteómica y molecular de los principales hongos filamentosos y levaduriformes que causan enfermedades en el ser humano. Actualmente es estudiante de doctorado en el Posgrado de Ciencias Bioquímicas en la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), su alma máter. Su trabajo tiene como objetivo principal profundizar en los mecanismos de regulación de la expresión génica que controlan la producción de factores de virulencia en Pseudomonas aeruginosa; y cómo es que estos mecanismos le permiten sobrevivir en diversas condiciones de estrés oxidativo.

Miguel Cocotl Yañez, Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Medicina.
Estudió la licenciatura en Biomedicina en la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, posteriormente realizó estudios de Maestría y Doctorado en el Posgrado de Ciencias Bioquímicas de la UNAM y al finalizar hizo dos estancias posdoctorales, una en la Universidad de Nottingham, Inglaterra y la segunda en el Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM. Su área de interés es la regulación de la expresión génica en bacterias. Actualmente se encuentra adscrito al Departamento de Microbiología y Parasitología de la Facultad de Medicina de la UNAM como Profesor Asociado C y pertenece al Sistema Nacional de Investigadores nivel 1. Además de impartir clases de pregrado y posgrado, desarrolla investigación básica para entender los mecanismos moleculares por los cuales las bacterias regulan la producción de compuestos que son dañinos para los humanos y les permite colonizarlos. En particular, junto con su grupo de investigación, se centra en estudiar a la bacteria Pseudomonas aeruginosa y la regulación de los factores de virulencia por los sistemas sensores de quórum y el sistema post-transcripcional Rsm. Su investigación está financiada por la UNAM (PAPIIT-IA 204221) y el CONACYT (FORDECYT- PRONACES 53366).

References

Azam, M. W., y Khan, A. U. (2019). Updates on the pathogenicity status of Pseudomonas aeruginosa. Drug Discovery Today, 24(1), 350-359. https://doi.org/10.1016/j.drudis.2018.07.003.

Brencic, A., y Lory, S. (2009). Determination of the regulon and identification of novel mRNA targets of Pseudomonas aeruginosa RsmA. Molecular Microbiology, 72(13), 616-632. https://doi.org/10.1111/j.1365-2958.2009.06670.x.

Deng, W., Marshall, N. C., Rowland, J. L., McCoy, J. M., Worrall, L. J., Santos, A. S., Strynadka, N. C. J., y Finlay, B. B. (2017). Assembly, structure, function, and regulation of type iii secretion systems. Nature Review Microbiology, 15(6), 323-337. https://doi.org/10.1038/nrmicro.2017.20.

Dey, S., Chakravarty, A., Guha Biswas, P., y De Guzman, R. N. (2019). The type iii secretion system needle, tip, and translocon. Protein Science, 28(9),1582-1593. https://doi.org/10.1002/pro.3682.

Green, E. R., y Mecsas, J. (2016). Bacterial Secretion Systems: An Overview. Microbiology Spectrum, 4(1), https://doi.org/gf439f.

Hauser, A. R. (2009). The type iii secretion system of Pseudomonas aeruginosa: infection by injection. Nature Review Microbiology, 7(9), 654-665. https://doi.org/10.1038/nrmicro2199.

Hogardt, M., Roeder, M., Schreff, A. M., Eberl, L., y Heesemann, J. (2004). Expression of Pseudomonas aeruginosa exoS is controlled by quorum sensing and RpoS. Microbiology (Reading), 150(Pt 4), 843-851. https://doi.org/10.1099/mic.0.26703-0.

Marchesi, J. R., Adams, D. H., Fava, F., Hermes, G. D. A., Hirschfield, G. M., Hold, G., Quraishi, M. N., Kinross, J., Smidt, H., Tuohy, K. M., Thomas, L. V., Zoetendal, E., y Hart, A. (2016). The gut microbiota and host health: a new clinical frontier. Gut, 65(2), 330-9. https://doi.org/10.1136/gutjnl-2015-309990.

McMackin, E. A. W., Djapgne, L., Corley, J. M., y Yahr, T. L. (2019). Fitting Pieces into the Puzzle of Pseudomonas aeruginosa Type iii Secretion System Gene Expression. Journal Bacteriology, 201(13), e00209-19. https://doi.org/10.1128/JB.00209-19.

Oosthuizen, J. (2013). Multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa. Public Health Image Library, Centers for Disease Control and Prevention. https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=16876.

Plano, G. V., y Schesser, K. (2013). The Yersinia pestis type iii secretion system: expression, assembly and role in the evasion of host defenses. Immunologic Research, 57(1-3), 237-45. https://doi.org/10.1007/s12026-013-8454-3.

Rüter, C., Lubos, M. L., Norkowski, S., y Schmidt, M. A. (2019). All in-Multiple parallel strategies for intracellular delivery by bacterial pathogens. International Journal of Medical Microbiology, 308(7), 872-881. https://doi.org/10.1016/j.ijmm.2018.06.007.