COMUNICACIÓN BACTERIAS

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Disrupting the QS pathway can play a major role in controlling microbial gene expression related to human infection and food spoilage. The role of QS signaling molecules involved in food spoilage needs to be understood in the effort to block the causative cell-to-cell communication and prevent microbial spoilage. Quorum-sensing inhibitors (QSIs) can be developed that target synthesis of the cell signaling molecules or block these signaling systems that can lead to prevention of food spoilage and biofilm formation by food-related bacteria. It is also challenging to understand which factors in foods may influence cell-to-cell signaling and how pathogens respond in the presence of signals produced by other bacteria (114). This could potentially lead to identification of species-specific molecules and/or development of interventions that could be employed to control or inhibit the QS-regulated behaviors of spoilage and pathogens, ultimately impacting food quality and safety.

Grupo de compuestos COMUNICACIÓN

Varias clases de moléculas de origen microbiano de señalización ahora han sido identificados y se puede dividir en cuatro categorías generales: (i) N-acil homoserina lactonas (AHL), que son derivados de ácidos grasos denominadas genéricamente autoinductor-1 (AI-1) y están producidos y utilizados por las bacterias gram-negativas principalmente para la comunicación dentro de una especie (113); (Ii) un diéster de borato de furanosilo, que se deriva del reciclado de S-adenosil-homocisteína a la homocisteína también conocido como autoinductor-2, es producido por las bacterias Gram-positivas y Gram-negativas, y se cree que sirven como universales señal para interespecies e intraespecífica comunicaciones (22, 139); (Iii) autoinductor-3 (AI-3), que sirve como la señal QS de Escherichia coli enterohemorrágica (EHEC) genes de virulencia y la diafonía con la célula huésped de mamífero epinefrina sistemas (103, 118) de señalización; y (iv) autoinducing péptidos (AIP), que son producidos y utilizados por las bacterias Gram-positivas (75, 121).

Otras moléculas similares a las de los sistemas QS también se han descrito. El 2-heptil-3-hidroxi-4-quinolona (PQS) es una molécula de señal intracelular de un nuevo tipo que se ha encontrado en Pseudomonas aeruginosa (91, 131). Además de PQS, se encontraron dicetopiperazinas (dipéptidos cíclicos), que son moléculas pequeñas y difusibles estar implicado en los sistemas de QS (46). Estas moléculas tienen efectos biológicos y farmacológicos sobre las células de los organismos multicelulares, sugiriendo su papel en la conversación bacterianos con células de plantas y animales en lugar de con otras bacterias. Vibrio cholerae autoinductor-1 (CAI-1), la naturaleza química de los cuales se desconoce, se propone que se encargará de Vibrio específicos de señalización (41, 42). En conclusión, los principales grupos de moléculas de señalización implicadas en QS bacterianas son dos; uno es los derivados de péptidos típicamente utilizadas por las bacterias Gram-positivas, mientras que los derivados de ácidos grasos son explotados por las bacterias Gram-negativas.

Recientemente, se sugirió que existe un alto nivel de especificidad mostrada por proteínas de tipo LuxR por sus AHLs naturales (33), y esto puede ser una de las razones por las relativamente pocas derivados basados ​​en AHL sintéticos capaces de exhibir actividades aumentadas en relación con AHL nativo han sido identificados. Esta es una preocupación particular para el estudio de su relación estructura-actividad (SAR) (33).

Un gran número de bacterias Gram-negativas sintetizar múltiples AHL. AHL se caracterizan por un anillo de lactona de homoserina que es N-acilados con un grupo acilo graso en la posición C-1. La cadena de N-acilo puede variar en longitud, nivel de saturación, y el estado de oxidación. Típicamente, las cadenas de acilo se extienden de 4 a 18 átomos de carbono, puede contener dobles enlaces, y a menudo contienen un grupo oxo o el sustituyente hidroxilo en la posición C-3 (133). AHL se sintetizan con la reacción de S-adenosilmetionina (SAM) (un metabolito esencial en el metabolismo central) con una proteína portadora de acilo-acilo, que se lleva a cabo típicamente por una enzima de la familia LuxI de las sintasas de AHL, y detectados por la respuesta reguladores transcripcionales de la familia LuxR. El complejo LuxR / AHL es responsable de la altura o regulación a la baja de múltiples genes diana (123). especies bacterianas pueden sintetizar más de un tipo de AHL, mientras que el mismo tipo de AHL puede ser producido por representantes de los diferentes géneros de bacterias (27, 89, 90, 122). AHL de cadena corta son generalmente difusible a través de la membrana bacteriana, mientras que AHL de cadena larga parecen ser transportado activamente dentro y fuera de las células a través de sistemas de flujo de salida y de afluencia (133). Varios factores pueden influir en el tipo de concentración y (es decir, la longitud y la sustitución de la C-3 de la cadena de acilo) de AHL, incluyendo la temperatura, pH, NaCl, medio de crecimiento, el tamaño del inóculo, y la fase de crecimiento bacteriano (36, 76, 77, 79, 142).

La comunicación entre especies célula-CELL

La única actualmente conocida familia de moléculas de señal compartidos por más de 70 especies de las bacterias Gram-negativas y Gram-positivas es autoinductor-2 (29). moléculas señal AI-2 se consideran ser un lenguaje universal, ya que permiten que las bacterias responden no sólo a la producción endógena AI-2, sino también a AI-2 producida por otras especies bacterianas en los alrededores. La ruta biosintética para la AI-2 se ha descrito (101). AI-2 se sintetiza en tres pasos enzimáticos de SAM. Después de la transferencia de metilo de SAM, se forma S-adenosil-homocisteína (SAH). Posteriormente, RFs enzimas de eliminar adenina de la HSA para formar S-ribosil-homocisteína (SSR). Por último, el Luxs escinde proteínas SSR para producir homocisteína (HC) y AI-2 precursor de 2,4-dihidroxi-2-methyldihydro-3-furanona (DHMF). Este último se cicla espontáneamente y da lugar a una serie de derivados de furanona relacionados. La estructura exacta de AI-2 furanona todavía no se ha determinado (109). producción AI-2 puede estar influenciada por la temperatura y medio de crecimiento (9, 17).

La detección de quórum EN EL CONTEXTO DE LA ALIMENTACIÓN Y PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS

la ecología microbiana de surfaces.Biofilms de contacto, son grupos de bacterias dentro de una matriz extracelular de producción propia (19, 20) que les permiten disfrutar de una serie de ventajas, como que