Las colonias bacterianas pueden organizarse en patrones complejos en forma de anillo que tienen una “similitud intrigante” con los embriones en desarrollo y se pensaba que eran exclusivos de las plantas y los animales, sugiere una nueva investigaci\u00f3n. Las c\u00e9lulas bacterianas se agrupan en grupos para formar colonias muy compactas llamadas biopel\u00edculas que tienen una reputaci\u00f3n cada vez mayor de actuar de manera extra\u00f1a como organismos multicelulares. Estas biopel\u00edculas se pueden encontrar en casi cualquier lugar, desde cascos de barcos, cultivos y aguas termales, hasta la placa pegajosa y rebelde que se acumula en nuestros dientes. Pero como hemos aprendido, las biopel\u00edculas no deben confundirse con gl\u00f3bulos viscosos de c\u00e9lulas, pueden formar patrones sofisticados que se asemejan a c\u00f3mo las plantas y los animales desarrollan segmentos a medida que crecen, como muestra esta nueva investigaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
“Estamos viendo que las biopel\u00edculas son mucho m\u00e1s sofisticadas de lo que pens\u00e1bamos”, dice el bi\u00f3logo molecular y autor del estudio G\u00fcrol S\u00fcel, de la Universidad de California en San Diego, cuya investigaci\u00f3n anterior sugiri\u00f3 que las biopel\u00edculas comparten una memoria colectiva similar a las neuronas en el cerebro (aunque no todos los cient\u00edficos estaban convencidos).<\/p>\n\n\n\n
Adem\u00e1s, las biopel\u00edculas tambi\u00e9n parecen ser capaces de reclutar otras especies bacterianas para que se unan a sus comunidades mediante se\u00f1ales el\u00e9ctricas de largo alcance. En este \u00faltimo estudio, S\u00fcel y sus colegas han observado que las biopel\u00edculas bacterianas que crecen en el laboratorio forman estructuras en forma de anillo que recuerdan a las ‘rayas’ del desarrollo que se ven en plantas y animales. En los organismos multicelulares, este patr\u00f3n celular conocido como segmentaci\u00f3n da lugar a diferentes tipos de tejidos y formas corporales complejas, mientras que se pensaba que las comunidades de biopel\u00edculas, que son esencialmente grupos de bacterias unicelulares, formaban solo las estructuras m\u00e1s primitivas.<\/p>\n\n\n\n
“Nuestro descubrimiento demuestra que las biopel\u00edculas bacterianas emplean un mecanismo de patr\u00f3n de desarrollo que hasta ahora se cre\u00eda exclusivo de los vertebrados y los sistemas vegetales”, escriben los investigadores.<\/p>\n\n\n\n
En el laboratorio, el equipo cultiv\u00f3 Bacillus subtilis<\/em>, una bacteria en forma de varilla que se encuentra en el suelo y en los seres humanos y forma biopel\u00edculas arrugadas. Cuando carecen de nitr\u00f3geno, las biopel\u00edculas en crecimiento se organizan en bandas circulares claras, que se asemejan a los anillos de los \u00e1rboles y al tipo de segmentaci\u00f3n que se observa en los embriones en desarrollo. Mire el video a continuaci\u00f3n, que captura una colonia que crece durante dos d\u00edas.<\/p>\n\n\n\n Este patr\u00f3n en forma de anillo, piensan los investigadores, es generado por un circuito gen\u00e9tico subyacente en las c\u00e9lulas bacterianas que responde al estr\u00e9s extremo cuando hay escasez de nutrientes como el nitr\u00f3geno vital. Los modelos y experimentos matem\u00e1ticos revelaron que a medida que las biopel\u00edculas crec\u00edan hacia afuera y devoraban nutrientes, una ‘ola’ de agotamiento de nutrientes se mov\u00eda a trav\u00e9s de las c\u00e9lulas bacterianas, esencialmente ‘congelando’ cada c\u00e9lula en su lugar con los genes que mitigaban el estr\u00e9s que estaban usando en ese momento. Esta respuesta al estr\u00e9s pulsante e intermitente cre\u00f3 segmentos repetidos de diferentes tipos de c\u00e9lulas en la biopel\u00edcula circular, encontraron los investigadores y es consistente con un mecanismo de ‘reloj y forma de onda’, que solo se ha visto en organismos altamente evolucionados antes de esto.<\/p>\n\n\n\n