Menú principal
Facebook
Menú secundario
El flagelo sustituye piezas en pleno funcionamiento

El flagelo sustituye piezas en pleno funcionamiento

David Coppedge, Graduado en Física (con honores)

12 junio 2010 — Un nuevo estudio parece demostrar que el flagelo bacteriano, un motor molecular giratorio que ha llegado a ser un icono del movimiento del diseño inteligente, puede reparar piezas de su rotor mientras gira. Los resultados de un estudio de la Universidad de Oxford se publicaron en PNAS1 y fueron también el tema central de un Comentario en PNAS por Michael D. Manson de la Universidad de Texas A&M2. Estudios anteriores habían evidenciado que piezas de la parte estacionaria (el estátor) se podían recambiar mientras el flagelo estaba en marcha, pero … ¿el rotor?

«El recambio de un componente del rotor es todavía más sorprendente que el recambio del estátor, dado que se sabía antes que diversos complejos del estátor pueden sustituirse mientras el motor está en funcionamiento»

decían los científicos de Oxford. El resumen lo explicaba así:

La mayoría de los procesos biológicos los realizan complejos multiproteínicos. Tradicionalmente descritos como entidades estáticas,ahora están surgiendo evidencias de que sus componentes pueden ser sumamente dinámicos, con un continuo intercambio con reservas celulares. … Está energizado por un flujo intermembránico de iones a través de un anillo de complejos del estátor que impulsan un rotor central. El motor de la Escherichia coli cambia de dirección estocásticamente en respuesta a la unión del regulador de respuesta CheY con el componente conmutador del rotor FliM. Se conoce mucho de la estructura estática del motor, pero estamos justo comenzando a comprender la dinámica de sus componentes individuales. … Exponemos que las ~30 moléculas de FliM por motor existen en dos poblaciones específicas, una estrechamente asociada con el motor y la otra que experimenta un recambio estocástico. … En muchas formas, el motor flagelar bacteriano es un conjunto macromolecular arquetípico, y es posible que nuestros resultados tengan implicaciones adicionales para la relevancia funcional del recambio proteínico en otros grandes complejos moleculares.

«El motor flagelar bacteriano es una de las nanomáquinas biológicas más complejas», comenzaba la primera frase de su artículo, con Howard Berg (Harvard) como redactor principal, uno de los pioneros de la investigación acerca del flagelo. Usando técnicas especiales de imagen, el equipo de Oxford pudo identificar componentes del complejo del rotor que experimentaban un recambio dinámico en lapsos de tiempo de 30 a 40 tomas por segundo. Este recambio puede ser debido al mantenimiento del motor, o puede que tenga un sentido funcional. Puede estar implicado, por ejemplo, en la conmutación de la rotación de carreras normales en sentido antihorario a la «voltereta» ocasional en sentido horario que experimentan las bacterias cuando siguen una pista química. En las E. coli, que tienen de cuatro a ocho flagelos, puede estar implicado en la sincronización de los flagelos —no lo saben todavía de cierto. Parece que la señalización procedente del medio ambiente está implicada en el recambio, porque también es necesario un regulador de respuesta de transducción de señal de la quimiotaxis «para que se dé un recambio mensurable de la FliM a lo largo de la escala cronológica de nuestros experimentos», decían. Aunque no es seguro si se trata de un disparador o de un subproducto del cambio desde el modo normal al modo de volteo, la asociación es irresistible:

«Este trabajo representa una evidencia directa para el intercambio dinámico señal-dependiente de componentes complejos del conmutador en motores flagelares en marcha, lo que suscita la posibilidad de que el recambio está implicado en el mecanismo de señalización».

Michael Manson comentaba así acerca de los resultados publicados en PNAS2 ofreciendo unos interesantes detalles adicionales acerca del flagelo:

«El motor flagelar fue el primer dispositivo biológico giratorio descubierto»

(Berg, 1973),

y añade:

«Los flagelos giran a una velocidad de entre varios cientos hasta más de 1000 revoluciones por segundo en diferentes bacterias».

Describe la lista de componentes y algo acerca del par y de la operación del flagelo, y proporciona un diagrama de la sección transversal.

«El crecimiento del filamento disminuye con la longitud, y un filamento roto puede regenerarse»

proseguía.

«Subunidades desplegadas de flagelina se difunden a través del centro hueco del filamento y se ensamblan en su extremo distal. Los filamentos se extienden hasta una longitud de varias células y son bastante frágiles; su naturaleza dinámica es necesaria. Cada motor flagelar funciona durante el ciclo de vida de su célula».

Describe él como los protones fluyen a través de los complejos Mot (componentes del estátor) y luego se acoplan al rotor, y como éstos deben estar firmemente fijados a la pared de la célula para soportar los intensísimos pares que les aplica el rotor:

«El elevado par necesario para imprimir el giro a un flagelo bajo una pesada carga exige que los complejos Mot se fijen firmemente a la pared de la célula»

Incluso así,

«A pesar de su anclaje, el estátor es sorprendentemente dinámico». Otros estudios demuestran que los componentes proteínicos de Mot también experimentan un rápido recambio —con una vida media de 30 segundos.

Por lo que respecta a los resultados del equipo de Oxford, Manson decía:

«El recambio de piezas en el estátor y en el rotor puede que sea sólo un mantenimiento periódico, y los agregados de 18 moléculas FliM pudieran ser dispositivos de almacenamiento en lugar de intermedios de montaje. Los autores se manifiestan apropiadamente cautos acerca de especular si el recambio de la FliM está involucrado en la función de conmutación del anillo C, y resaltan que el recambio de las subunidades de la FliM pudieran ser bien una causa, bien un efecto, de la inversión del motor»

Pero a la espera de futuros y fascinantes descubrimientos en estas investigaciones sobre el flagelo y otras máquinas moleculares, expresaba su admiración por esta máquina concreta:

«Futuros estudios de esta clase llevarán indudablemente aapasionantes nuevas revelaciones acerca de la elegante maquinaria molecular del motor flagelar».

Comentario Editorial: 

Como casi siempre en estos casos, «Estos autores no mencionan nada acerca de ninguna evolución». Esto a pesar del eslogan de Dobzhansky, de que «Nada en biología tiene sentido aparte de la evolución». Es bien al revés. A pesar de toda la propaganda repetida a coro desde el materialismo, lo cierto es que nada en la arquitectura y naturaleza de la vida tiene sentido aparte de un plan inteligente, plasmado en las maravillas de siempre conocidas y en las que están saliendo a luz con los medios modernos de investigación. Es apasionante contemplar esta coordinación de ingeniería y biología en este caso innegable de maquinarias a escala molecular. Ahora tenemos un ejemplo de un posible mantenimiento sin interrupción del funcionamiento, y, si no es así, de una operación funcional que implica un recambio dinámico de piezas ¡mientras el rotor está girando a más de 60.000 r.p.m.! La bacteria no tiene que ser llevada a un dique seco; el equipo de reparación puede realizar el recambio de las piezas con el motor en marcha. Imaginemos lo que significaría cambiar la hélice de un motor fueraborda mientras gira a toda velocidad. Además, imaginemos que se trata de un proceso automatizado, con retroalimentación procedente del medio ambiente. ¿Cómo podríamos siquiera diseñar tal cosa? El flagelo goza de un constante flujo de piezas FliM hacia el sistema. Parece que hay una especie de almacén de reserva donde las piezas se guardan listas para su uso, y luego algo las dirige a su lugar. El diagrama de Manson, sumamente simplificado, muestra una pieza que se une a una lámina del rotor, lo que podría proporcionar un punto de anclaje para el recambio de una molécula de FliM durante una inversión de giro. Sea como sea que se realiza, seguramente que será algo apasionante y pasmoso.

Conviene captar la muy contenida declaración de Manson en sus justos términos. Es espectacular: ««El recambio de piezas en el estátor y en el rotor puede que sea sólo un mantenimiento periódico, y los agregados de 18 moléculas FliM pudieran ser dispositivos de almacenamiento …». ¿Qué acaba de decir? ¡Mantenimiento! ¡Dispositivos de almacenamiento! Pero estamos hablando de bacterias. Esta es vida que medra en agua sucia. Es como andar junto a un charco fangoso y decir: «Esto tan turbio aquí podrían ser unas operaciones periódicas de direccionamiento y control con software de retroalimentación para sistemas robotizados, y estas agitaciones podrían proceder de gigabites de redes de área de almacenamiento con extracción rápida de datos, pero, bien, qué cosas … ¡Ah!, y ahí está también un equipo de mantenimiento que puede realizar la sustitución de una hélice de un motor fueraborda en marcha. ¿Un poco de pegamento rápido, por favor?» ¿Captamos la situación? Se trata de aquellas células que en los tiempos de Darwin se creía que eran unos grumos no diferenciados de un material gelatinoso. A falta de un término mejor para describirlo, le dieron un nombre con sobretonos panteístas, «protoplasma» (primera sustancia viva). Cualquiera que piense así ahora con lo que la biología molecular ha estado desvelando está negando un conocimiento que refuta toda tesis materialista. La evolución ni se menciona en estos artículos porque es un valor en bancarrota abierta. Medró en otro tiempo, en otra era, cuando los ufanos y progresoides imperialistas victorianos no sabían nada mejor. Ahora estamos en la era de la información. El único paradigma con el vocabulario, los conceptos y los recursos explicativos adecuados para tratar con las observaciones ricas en plan deliberado, maquinarias y lenguaje de sistemas de automatismos y control es el diseño inteligente.

Referencias :
  1. Delalez et al, «Signal-dependent turnover of the bacterial flagellar switch protein FliM», Proceedings of the National Academy of Sciences, Publicado en línea antes de su impresión el 24 de mayo de 2010, doi: 10.1073/pnas.1000284107.
  2. Michael D. Manson, «Dynamic motors for bacterial flagella», Commentary,Proceedings of the National Academy of Sciences, impreso el 11 de junio de 2010, doi: 10.1073/pnas.1006365107.
Publicación Original:

Creation Safaris- Flagellum Replaces Parts on the Fly - 06/12/2010

Agradecimientos:

Fuente de la noticia: http://www.creacionismo.net/genesis/Art%C3%ADculo/el-flagelo-sustituye-piezas-en-pleno-funcionamiento