Termo-adaptação molecular da membrana de Bacillus Stearothermophilus

Abstract

Têm sido propostos vários mecanismos moleculares para explicar a sobrevivência dos microorganismos termofílicos a temperaturas deletérias para os organismos mesofílicos. A membrana plasmática, em contacto directo com o exterior, constitui necessariamente um componente celular crítico para a termostabilidade celular. Alterações da composição lipídica membranar em função da temperatura de crescimento e a interacção de iões divalentes com os fosfolípidos acídicos da membrana são dois mecanismos prováveis de promover estabilização da membrana a temperaturas elevadas. No âmbito deste trabalho foram efectuados estudos bioquímicos e biofísicos da membrana de Bacillus stearothermophilus cultivado a diferentes temperaturas em meio controlo e suplementado com Ca2+. As classes de lípidos polares e as espécies de ácidos gordos, nas diferentes condições de crescimento do organismo, foram identificadas e quantificadas por técnicas cromatográficas. Os efeitos das alterações bioquímicas nas propriedades biofísicas da membrana foram estudados em bicamadas lipídicas (lipossomas multilamelares) dos extractos lipídicos totais e polares da bactéria, mediante técnicas de fluorimétricas, calorimétricas, de ressonância magnética nuclear e microscopia de luz polarizada. A permeabilidade, como exemplo duma função membranar estreitamente dependente do estado físico dos lípidos, permitiu avaliar o eventual efeito das condições de crescimento do organismo na fisiologia da membrana. Os estudos efectuados revelaram que B. stearothermophilus regula eficazmente a composição lipídica das suas membranas, quer na presença quer na ausência de Ca2+ no meio, de forma a ajustar a fluidez a um nível eventualmente compensatório do efeito da temperatura na organização dos lípidos membranares. Por outro lado, a preservação dum equilíbrio entre lípidos com diferentes geometrias moleculares, de modo a garantir a formação duma bicamada estável e flexível, deve desempenhar também um papel relevante nos mecanismos de termo-adaptação desta bactéria termofílica.