Cocos vs. bacilos
En este artículo desarrollado por computólogos y biólogos de la Universidad de Oxford exploran como varía la arquitectura de colonias bacterianas con morfologías de cocos y bacilos durante su dinámica de crecimiento. Parten de la idea de que las morfología existentes son el resultado de adaptaciones evolutivas en respuesta a un ambiente. Para su estudio generaron de simulación computacional y ensayos experimentales con diferentes morfologías creciendo en el mismo espacio.
En la simulación, establecieron el crecimiento de un grupo de bacteria con morfologías de cocos (S, short) y bacilos (L, long) bacilos) que cumplían los siguientes procesos: 1) se alimentan, 2) se dividen exponencialmente y, 3) interactúan repulsivamente para permitir su crecimiento (ingnoran interacciones de atracción, la presencia de matriz extracelular, existencia de motilidad, etc.). Observan que los bacilos tienen a agregarse paralemamente formando capas e interactuando más con la placa basal mientras que los cocos, estos últimos en cambio, tienen a disponerse hacia la superficie, o la parte más alta de la colonia. También fueron expuestos a la presencia de nutrientes a nivel basal o superficial encontrando que el crecimiento se da hacia la fuente de los nutrientes como ha de esperarse, sin que esto cambie la dispocición de las morfologías en el espacio.
Estos resultados los pusieron a prueba experimentalmente. Para esto utilizaron una E. coli WT y cepas genéticamente idénticas pero con una mutación en el gen que codifica para proteínas de citoesqueleto MreB. Estas mutaciones genera cambios sustanciales en la morfología de la célula pero no afectan significativamente su tasa de crecimiento. Sus resultados sorprendentemente generaron una arquitectura similar a los modelos computacionales, aun más pronunciados en la morfologías de E.coli más cercanas a cocos con las más bacilares.
Evolutivamente entienden que esta arquitectura de los biofilms se pueden explicar como un efecto de compensación de la poca superficie de absorción de nutrientes de los cocos estando en mayor contacto con esta fuente. En el trabajo se demuestra que la morfología celular puede afectar el grado de mezcla dentro de la colonia lo cual puede ser usado para controlar presiones selectivas a favor o en contra de alguna estrategia social. Por ejemplo, la mezcla de cocos produce menos mezcla genética que la de bacilos por lo que ciertas estrategias cooperativas podrían ser más estables en bacilos.
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