Notícias

Lipopolysaccharides (LPS) are the major constituent of bacterial outer membranes, acting as an effective permeability barrier against xenobiotic agents and the host cell defense system. LPS is also a potent activator of the mammalian immune system in amounts as little as fmol. Variable external conditions prompt structural and chemical modifications of the bacterial outer membrane, enhancing the organism ability to evade the host immune defence and colonize specific tissues. Changes in temperature and/or specific ion concentration have been shown to trigger lamellar to non-lamellar transitions in LPS membranes. We have previously developed and validated an atomistic model of the LPS membrane of Pseudomonas aeruginosa, which has been used to investigate its structural dynamics, hydration and electrostatic properties. In this work, we have expanded our atomistic model to include novel LPS chemotypes expressed by P. aeruginosa during outer membrane remodeling. We have found that decrease in the LPS polysaccharide chain length occurs with increase in the diffusion coefficients for the Ca2+ counter-ions, increase in acyl chain packing (decrease in membrane fluidity), and decrease of the negative potential across the LPS surface. We have also investigated the effect of mono- and divalent cations on the stability of LPS and Lipid-A membranes. Our findings suggest that the stability of LPS membranes reflects a balance between effective membrane hydration, ionic valence and aptness to cross-link neighbouring molecules. These findings reproduce experimental trends while providing atom-level structural information on the rough LPS chemotypes that can help to rationalize antibiotic resistance and bacterial adhesion processes.

Compartilhe!

Sistemas fortemente interagentes passam por uma transição metal-isolante de Mott à medida que o potencial de interação elétron-elétron aumenta. A presença de desordem também pode levar um sistema a passar por uma transição de localização – a chamada localização de Anderson. Em sistemas interagentes e desordenados, há uma conjunção entre esses dois mecanismos, que é nosso principal objeto de estudo. Neste seminário, em particular, discutirei os efeitos de localização de Anderson sobre a região de coexistência metal-isolante, que é observada próximo à transição de Mott para temperaturas abaixo da temperatura crítica Tc. Quando a desordem W é pequena, a transição de Mott ocorre para valores de interação elétron-elétron U maiores que W. À medida que a desordem aumenta, a transição passa a ocorrer para valores de U comparáveis com W, mostrando que tanto efeitos de localização de Mott quanto de Anderson se tornam muito relevantes. De acordo com nossos resultados, a localização devido à desordem faz com que a região de coexistência metal-isolante se torne muito estreita e então desapareça para U ~ W ~ 2B (onde B é a largura da banda no caso não interagente). Apesar da desordem forte, o principal mecanismo que leva à transição ainda é o de Mott, uma vez que o isolante obtido é caracterizado por ocupação simples dos sítios. Esses nossos resultados sugerem que a temperatura crítica Tc se anula devido a efeitos de localização de Anderson, revelando o “verdadeiro” ponto crítico da transição de Mott, que, para desordens menores, estaria “escondido” pela região de coexistência.

Compartilhe!