Autoinductor-2

El autoinductor-2 ( AI-2 ) es un diéster de borato de furanosilo o tetrahidroxifurano (dependiendo de la especie) que, como su nombre indica, es un autoinductor , miembro de una familia de moléculas de señalización utilizadas en la detección de quórum . ^{[ 1 ]} El AI-2 es una de las pocas biomoléculas conocidas que incorporan boro . Identificado por primera vez en la bacteria marina Vibrio harveyi , el AI-2 es producido y reconocido por muchas bacterias Gram negativas y Gram positivas . ^{[ 2 ] [ 3 ]} El AI-2 surge por la reacción de 4,5-dihidroxi-2,3-pentanodiona , que se produce enzimáticamente, con ácido bórico ^{[ 4 ]} y es reconocido por la quinasa sensora de dos componentes LuxPQ en Vibrionaceae .

AI-2 es transportado activamente por el transportador tipo ABC Lsr hacia el interior de la célula en Enterobacteriaceae y algunos otros taxones bacterianos como Pasteurella , Photorhabdus , Haemophilus y Bacillus , ^{[ 5 ]} donde es fosforilado por LsrK . Luego, el fosfo-AI-2 se une a la proteína represora transcripcional, LsrR, que posteriormente se libera de la región promotora/operadora del operón lsr, y se inicia la transcripción de los genes lsr . La señalización de AI-2 también está regulada por glucosa y cAMP/CRP a través del operón lsr . En presencia de glucosa, los bajos niveles de cAMP/CRP dan como resultado una expresión casi nula del operón lsr ( lsrABCDFG ). Sin glucosa, se necesita cAMP-CRP para estimular la expresión de lsr , mientras que LsrR reprime su expresión en ausencia del inductor, el fosfo-AI-2. A medida que se acumula AI-2, se absorbe más AI-2 a través de LsrABCD, se fosforila a través de LsrK y se desreprime la transcripción de lsr , lo que permite una mayor absorción de AI-2. ^{[ 6 ]}

Se han expresado dudas sobre el estatus de AI-2 como señal universal. Aunque el gen luxS , que codifica la proteína responsable de la producción de AI-2, está ampliamente distribuido, este último tiene principalmente una función metabólica primaria en el reciclaje de S -adenosil - L -metionina , siendo AI-2 un subproducto de ese proceso. ^{[ 7 ]} Se encontró que un comportamiento inequívocamente relacionado con AI-2 se restringía principalmente a organismos que portaban genes receptores de AI-2 conocidos. ^{[ 8 ]} Por lo tanto, si bien es cierto que algunas bacterias responden a AI-2, es dudoso que siempre se produzca con fines de señalización.

Se ha descubierto que, en respuesta a bacterias o a la alteración de las uniones estrechas , las células epiteliales de los mamíferos sintetizan un análogo de AI-2 que activa la detección de quórum y puede desempeñar un papel importante en la activación de microbios intestinales conocidos por ayudar en la cicatrización epitelial. Al informar sobre estos hallazgos, los investigadores escriben que sus resultados “sugieren que se produce una comunicación entre reinos biológicos entre células eucariotas y bacterias a través del sistema de detección de quórum bacteriano AI-2”. ^{[ 9 ]}