Determinación de la rigidez celular de E. coli durante la infección del bacteriófago T4
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Resumen
El estudio y caracterización del sistema fago-bacteria ha ganado recientemente nueva importancia dado que la fagoterapia se propone como alternativa a los antibióticos para el control de infecciones bacterianas. Para poder establecer un tratamiento de fagoterapia, es necesario entender la interacción entre la bacteria y las diferentes clases de virus que la pueden infectar. Una de las estrategias para aproximarse a este sistema es a través del estudio de propiedades biomecánicas que pueden estar relacionadas con la liberación del virus. La microscopía de fuerza atómica (AFM) provee información acerca de la rigidez celular de una única célula a nivel local, estimando el módulo de Young a partir de los mapas de fuerza distancia. El propósito de este estudio fue estandarizar un protocolo de AFM para hacer seguimiento de los cambios de rigidez de E. coli durante el tiempo en sus condiciones óptimas de cultivo, a temperatura ambiente. Se registraron variaciones en la rigidez a lo largo del tiempo. Con esta metodología fue posible hacer seguimiento de los cambios del módulo de Young bacteriano, a su vez que los cambios de rigidez celular durante la infección del bacteriófago T4. La rigidez de la bacteria cambia en el tiempo, posiblemente debido a cambios metabólicos que ocurren dentro de la célula. A pesar de que en algunos casos puede haber una reducción de la rigidez progresiva provocada por la infección del virus, no hay diferencia significativa de un cambio en la rigidez debido a la infección con el virus. Este patrón sugiere que la liberación del fago T4 se da en un momento determinado con rupturas abruptas de la membrana , sin embargo, no se puede concluir con certeza este fenómeno ya que hay mucha variación entre los datos.
Resumen
"The study and characterization of the phage-bacteria infection system has become important once again considering phage-therapy as an alternate treatment for bacterial infections instead of antibiotics. But in order to take all the benefits of phage therapy it is necessary to understand the interaction between bacteria and different kind of virus. One of the strategies to assess this complex system is to study the biomechanical properties of the bacteria which can be linked to the process of the virus liberation. Atomic force microscopy (AFM) can provide information about the rigidity of the cellþs envelope by estimating the Young?s modulus from indentation force-distance curves. The aim of this study was to standardize an AFM protocol to track changes in the rigidity of E. coliþs envelope over time in its optimal culture media at a room temperature. Some variations in rigidity of the envelope were registered for bacteria over time. With this methodology it was possible to determine the Young?s modulus of bacteria over time, and we also used it to monitor changes of E. coliþs mechanical properties during T4 phage infection. Rigidity of bacteria changes during time, possibly because of changes in internal metabolic processes. There is no significant evidence of a rigidity change caused by the phage. This pattern suggest that the T4 phage liberation comes in a specific moment with abrupt ruptures in the membrane, however, we cannot conclude this phenomenon due there are many variations among the data."--Tomado del Formato de Documento de Grado.
