Qué es el peptinoglucano de la pared bacteriana
La pared bacteriana cumple las funciones de defensa y reconocimiento en las bacterias. Dependiendo del tipo de pared celular las bacterias se dividen en bacterias GRAM positivas y GRAM negativas. Lee más sobre la tinción GRAM aquí. El peptidoglucano o peptidoglicano es el componente principal de la pared bacteriana. Puedes leer más sobre la composición de la pared bacteriana aquí.
Químicamente el peptidoglucano está formado por dos polímeros, el N-acetil-glucosamina y el ácido N-acetilmuránico. Ambos son derivados de monosacáridos que han sido modificados. El ácido N-acetilmurámico (MurNAc) se sintetiza en las bacterias uniendo, mediante un enlace éter, ácido láctico y N-acetilglucosamina. El N-acetilglucosamina (abreviado como GlcNAc o NAG) se sintetiza añadiendo un grupo acetilo al aminoácido glucosamina, que a su vez se sintetiza añadiendo un grupo amino a la glucosa, un monosacárido de 6 carbonos. Ambos compuestos se unen a través de enlaces covalentes entre sus carbonos 1 y 4 (enlaces beta 1-4) para formar largos polímeros no ramificados en los que se alternan el GlcNAc y el MurNAc en la cadena.
Los polímeros de peptidoglucano a su vez son capaces de interaccionar entre sí, de tal manera que se forma una sola macromolécula enorme enlazando todos los polímeros que forman la pared celular. Estos enlaces se forman entre las cadenas adyacentes de aminoácidos que se asocian a la MurNAc. Entre los aminoácidos que se pueden unir al MurNAc, al menos 3 no se encuentran presentes en las proteínas bacterianas, y son el ácido D glutámico, la D-alanina y el MesoDiamino pimélico. Entre ellos surgen enlaces del tipo peptídico. Los aminoácidos usados para establecer estos enlaces cambian entre distintas especies, por lo que pueden usarse como criterios taxonómicos.
A este conjunto macromolecular formado por las cadenas de peptidoglucano y las uniones entre sus aminoácidos acompañantes se le denomina frecuentemente red de mureina y es la que otorga a la pared bacteriana sus propiedades físicas.
El GlcNAc se encuentra no solo en el peptidoglucano de la pared bacteriana sino también en estructuras basadas en polímeros estructurales como en la quitina de los exoesqueletos de artrópodos o en la pared celular de hongos. El peptidoglucano y otros polímeros basados en el GlcNAc son muy resistentes a las fuerzas mecánicas y químicas, por lo que son idóneos para la defensa física y la contención celular.
Las cadenas de peptidoglicano tras su síntesis se unen entre sí.
Las GRAM negativas poseen pocos polímeros de peptidoglucano, contienen tan solo de una a alrededor de una decena de capas de peptidoglucano y no se encuentran unidos por puentes interpeptídicos. Por lo que la pared bacteriana es en su mayoría lipoproteínas (hasta el 80% de ésta) que se sitúan en los grandes poros que tiene su peptidoglucano. Por otra parte, en la pared de GRAM positivas hay más polímeros de peptidoglucano, hasta 50 capas de peptidoglucano se han contado en bacterias del género Bacilus. Que dejan menos huecos en la pared y por lo tanto su contenido en lipoproteínas es menor.