Comunidades microbianas artificiales contra la invasión de patógenos

Comunidades microbianas artificiales contra la invasión de patógenos

Este trabajo utiliza experimentos de microcosmos y de jardín común para analizar el efecto que tienen las comunidades previamente establecidas en un hospedero ante la llegada de un patógeno. Con éste fin, se utilizaron cinco bacterias del género Ralstonia sin capacidad infectiva, establecidas en placas microtituladoras y raíz de tomate, que posteriormente fueron sujetas a la invasión por el patógeno Ralstonia solanacearum.

Los géneros de Ralstonia fueron combinados para formar comunidades artificiales (con uno, dos, tres, cuatro o los cinco géneros presentes), de las cuales se probó la capacidad para consumir metabolitos sintetizados por las plantas. Con base en el consumo de metabólitos de las comunidades artificiales, se determinaron sus requisitos nutricionales, que sirvieron para conocer el traslape en el uso de recursos entre la comunidad y el patógeno; así como los parámetros de conectancia (en función de que tan similar es la comunidad en el uso de recursos)y anidamiento (relacionado con la competencia entre generalistas y especialistas), que permitieron modelar redes de competencia.

Como resultado encontraron que las comunidades más diversas, con un bajo nivel de anidamiento y alto grado de conectancia son menos suceptibles a la invasión y multiplicación de patógenos.

Figure 1 | Conceptual framework and experimental design. We first characterized resource consumption patterns for both resident community species and the invading pathogen on carbon sources representative for conditions prevailing around tomato roots (a). We then assembled resident communities in all possible species combinations (b), and defined resource competition networks characteristics (connectance, nestedness and niche overlap) for all assembled communities. Filled squares denote consumed and white squares unconsumed resource, respectively. (c). Finally, every assembled community was exposed to pathogen invasion in laboratory microcosms and tomato plant rhizosphere to link resident community invasion resistance with network characteristics (d). P denotes for pathogen, B1–B5 denotes different resident community members, C1–C31 denotes different possible resident community compositions and R1–R5 denotes different tomato root exudate environments.

Figure 1 | Conceptual framework and experimental design.

Wei, Z., Yang, T., Friman, V. P., Xu, Y., Shen, Q., & Jousset, A. (2015). Trophic network architecture of root-associated bacterial communities determines pathogen invasion and plant health. Nature communications, 6.