@
 Gram positives
@
@
Els pèptids missatgers

Els bacteris Gram-positius, al igual que els Gram-negatius, han desenvolupat un complex sistema de detecció de la densitat cel•lular per controlar lfexpressió gènica, però en aquest cas no utilitzen AHL com a senyal, sinó pèptids. La presència dfaquests fenòmens dependents de densitat cel•lular va ser descobert primerament en aquest tipus de bacteris, però es va tardar molt més temps en identificar les molècules responsables i el seu mecanisme dfacció.
El primer fenòmen dfaquest tipus va ser descrit quan es va descobrir que lfadquisició de competència (capacitat dfincorporar DNA exògen) de Streptococcus pneumoniae depenia de la densitat cel•lular. Molt més tard es va demostrar que lfagregació i conjugació de S.fecalis depenia de la presència en el medi dfuna feromona de naturalesa proteica.
Avui dia se sap que nombrosos processos de Gram-positives estan regulats per la presència dfaquestes molècules.


Existeixen diverses característiques comunes en aquests sistemes:

- La senyal és un pèptid processat i a vegades modificat després de la traducció, que és secretat al medi de cultiu. Aquests sfanomenen pèptids autoinductors (AIPs), i poden actuar només com a molècula senyal, i en alguns casos també posseeixen activitat antimicrobiana. Els AIPs són processats a partir dfun prepèptid de major tamany durant la seva exportació a lfexterior cel•lular, i en diversos casos són modificats bé abans o bé després de la secreció. Tots aquests AIPs són exportats mitjançant una proteïna transportadora del tipus ABC.

- En gairebé tots els casos, la feromona peptídica secretada és reconeguda per una proteïna sensora de membrana, component dfun parell típic de transductors de senyals de dos components. Aquests sistemes reguladors de 2 components consisteixen en una proteïna sensora de membrana i una proteïna reguladora de la resposta que generalment sfuneix al DNA, i utilitzen la fosforilació com a mitjà per transmetre la senyal, controlant així moltes de les respostes a canvis ambientals. La quinasa sensora sfautofosforila en un residu dfhistidina conservat i a continuació transfereix el grup fosfat al corresponent regulador de la resposta, que es fosforila en un residu aspartat. Per tant, a diferència de les AHL, les senyals peptídiques actuen generalment des de lfexterior de la cèl•lula interaccionant amb proteïnes de membrana (sensores), encara que en alguns casos els AIPs són importats de nou al interior cel•lular.

- Els gens que codifiquen el precursor peptídic, les proteïnes involucrades en el sistema regulador de 2 components i en la secreció dfaquest, es troben lligats físicament formant un reguló (al igual que passava en lforganització gènica dfalguns locus controlats per QS en Gram-negatives).
@



Alguns exemples
@

-Control de la competència en S.pneumoniae: depèn dfun pèptid senyal extracel•lular denominat CSP necessari per el desenvolupament de la capacitat dfadquirir DNA exogen. Aquest es produeix a partir dfun precursor de 41 aminoàcids denominat ComC. El CSP produït per una espècie no sol ésser reconegut per la proteïna sensora dfuna altra espècie.
@

-Patogènia en Staphylococcus aureus: la seva virulència depèn de lfexpressió dfuna sèrie de gens que codifiquen proteïnes de secreció i de superfície. El gen agrD codifica per un precursor de 46 aminoàcids. En el locus agr es troba també la proteïna exportadora i encarregada del seu processat (AgrB). Aquest locus agr es molt variable. La senyal que deriva de AgrD es detectada per la quinasa sensora ArgC que transdueix la senyal al regulador de la resposta AgrA. Aquest regulador fosforilat, activarà la trnscripció de lfoperó agrBDCA, i actua també com inductor de la transcripció que resultarà en la reducció de lfexpressió de components de membrana i lfactivació dels factors de virulència solubles. Sfestà treballant en el disseny dfanàlegs sintètics a aquests pèptids que puguin funcionar com inhibidors de la resposta virulenta dfaquest patògen.
@

-Sistemes de competència i esporulació en Bacillus subtilis: aquest presenta un mecanisme de QS que li permet decidir el destí cel•lular entre el desenvolupament de la competència i la formació dfespores. La característica principal dfaquest sistema és que algunes de les senyals no actuen sobre proteïnes sensores de membrana , sinó que són importades de nou a lfinterior cel•lular mitjançant proteïnes específiques que actuen com a commutadors en la regulació de dos processos simultàniament, decidint si la cèl•lula iniciarà un procés dfesporulació o si desenvoluparà la capacitat de competència. El primer factor responsable del control de la competència, el ComX, és un pèptid modificat de 10 aminoàcids que prové dfun precursor de 55 aà. La senyal extracel•lular madura és detectada per la parella de quinases sensora/reguladora ComP/ComA, que es troben codificades en el mateix locus que la senyal ComX. ComA és activat per fosforilació i activa lfexpressió de comS, el producte del qual inhibeix la degradació proteolítica de ComK, que es un activador transcripcional específic denominat gfactor de transcripció de competència. Lfaltre factor involucrat en aquest procés és el CSF que actua paral•lelament a ComX.
@

-Comunicació en Enterococcus faecalis: la transferència de plàsmids que confereixen resistència a antibiòtics també esta mediat per feromones peptídiques. La cèl•lula receptora que produeix la feromona esta clarament diferenciada de la cèl•lula donant que la detecta. Per facilitar la conjugació, les cèls receptores excreten AIPs que indueixen a les cèl•lules donants a secretar adhesines (substàncies dfagregació) que substituirien la formació del pili en la conjugació de Gram-negatives. Ambdues cèl•lules produeixen la feromona, que esta codificada en el cromosoma, però degut a que les proteïnes necessàries per la detecció dfaquesta es troben codificades en el plàsmid, només les donants poden detectar-la.
@

-Producció de pèptids antimicrobians o bacteriocines: aquest procés de gran importància biotecnològica es troba també sota control del QS. Els AMPs són petits pèptids estables al calor i que són secretats mitjnçant una maquinària específica. Es classifiquen en 2 grans grups: els Amps de classe I (modificats després de la traducció) i els de classe II (no modificats). Ambdós tipus són secretats al medi, i la seva producció és induïble depenent de la presència dfAIPs al medi.