Estrés Al Frio

Las respuestas al estrés son de particular importancia para los microorganismos, ya que sus hábitats están sometidos a cambios continuos en la temperatura, la presión osmótica, y nutrientes disponibilidad. Los factores de estrés pueden ser químicos, físicos o biológicos. Mientras que la tensión de los microorganismos es causada con frecuencia por el medio ambiente que los rodea, el crecimiento celular microbianas también puede dar lugar a la inducción de algunos tipos de estrés, tales como el hambre y la acidez.

La respuesta celular al estrés, se caracteriza por cambios en la expresión genética y en la fisiología celular. Estos cambios le permiten a la célula sobrevivir y adaptarse a las nuevas condiciones ambientales. La mayoría de los estudios actuales sobre la respuesta al estrés se enfocan en identificar las modificaciones de los patrones de expresión genética (transcriptoma y proteoma), así como su relación con los cambios a nivel bioquímico (metaboloma), estructural y funcional que se presentan en las células durante el estrés.

Estos mecanismos comienzan con el estrés de detección seguido mediante la producción de señales que inducen el desarrollo de una respuesta que ayuda a la adaptación. En detección de estrés y el desarrollo de una señal, las células sintetizan los mecanismos para hacer frente a las dificultades emergentes. Estos mecanismos implican modificaciones de la expresión del gen y actividades de la proteína con el objetivo de prevenir o Reducir las lesiones en las estructuras y componentes celulares.

Los primeros conocimientos básicos sobre el metabolismo general del DNA (replicación, reparación, recombinación, transcripción) y de la regulación de la expresión génica se establecieron utilizando principalmente a la bacteria Escherichia coli como modelo experimental. La respuesta celular a estas condiciones de estrés (alta o baja temperatura, limitación de nutrimentos), se caracteriza por cambios en la expresión genética. Cada condición de estrés modifica la fisiología general de la célula y genera señales que son detectadas por sensores específicos. Los sensores traducen la señal, por diferentes vías, a los mecanismos de reprogramación de la expresión genética.

En particular, las respuestas fisiológicas hacia los cambios de temperatura han sido estudiadas en todos los niveles de la escala biológica, de manera que las especies se han clasificado globalmente en dos categorías: organismos “poiquilotermos” (varían su temperatura según el ambiente) y “homeotermos” (mantienen relativamente constante la temperatura independiente a los cambios del ambiente). Todos los organismos estudiados hasta la fecha responden hacia los cambios repentinos de la temperatura ambiental, y de acuerdo al tipo del cambio, aumento o descenso, la respuesta se ha llamado “heat-shock response” ( HSR-respuesta a choque de calor) o “cold-shock response” (CSR – respuesta a choque frío) respectivamente.

Ya desde mediados del siglo XX, Bacillus subtilis ha sido muy estudiado desde el punto de vista bioquímico, genético y fisiológico. Dada su extraordinaria versatilidad y fácil manipulación genética, se convirtió en un modelo de estudio en el laboratorio representando la rama de bacterias mesofílicas del suelo, siendo además la primer bacteria Gram positiva cuyo genoma fue secuenciado completamente. B. subtilis es una bacteria aeróbica y anaeróbica facultativa, que se encuentra ampliamente distribuída habitando principalmente las capas altas del suelo, sujeta a numerosas situaciones de stress asociadas a variaciones ambientales. Los cambios de temperatura constituyen un factor clave para el crecimiento celular y supervivencia en el suelo, aunque en casos de extrema escasez de nutrientes o baja hidratación, B. subtilis es capaz de formar endosporas altamente

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