Múltiplas funções não redundantes fundamentam a essencialidade do lipopolissacarídeo em bactérias Gram-negativas

O que aconteceu

O lipopolissacarídeo (LPS) é bem conhecido por sua atividade imunoestimulatória e sua contribuição para a barreira de permeabilidade da membrana externa Gram-negativa. No entanto, LPS é essencial para o crescimento em quase todas as bactérias Gram-negativas, mesmo em condições laboratoriais onde sua função de barreira deve ser menos crítica. A LPS contribui para a mecânica do envelope, biogênese da membrana e divisão celular, mas se alguma dessas funções é responsável por sua essencialidade permanece incerta. Aqui, testamos sistematicamente essas possibilidades por meio da depleção da LPS em Escherichia coli e Klebsiella pneumoniae. A osmoproteção preservou em grande parte a integridade do envelope celular, mas não a viabilidade, demonstrando que a contribuição mecânica do LPS por si só não pode explicar sua essencialidade. Perturbações genéticas que aumentam a rigidez do peptidoglicano ou alteram a homeostase fosfolipídica melhoraram parcialmente o crescimento, suportando papéis independentes para o LPS na mecânica do envelope e na biogênese da membrana. Uma tela supressora imparcial identificou ainda mais a ativação do regulamento de MarA como um potente mecanismo para sobreviver à depleção de LPS. Proteção necessária ao transporte pela bomba de efluxo multidroga Acrab-TolC, revelando uma conexão inesperada entre efluxo e homeostase célula-envelope. Dessa forma, a essencialidade da LPS emerge de múltiplas contribuições não redundantes para a fisiologia Gram-negativa de envelopes celulares.