INVESTIGACIÓN BACTERIAS

Las bacterias se organizan y alimentan por turnos

Las bacterias se alimentan desde hace 2.000 millones de años por turnos cuando se encuentran en situaciones de escasez, según revela un estudio conjunto elaborado por la Universidad Pompeu Fabra (UPF) y la Universidad de California San Diego.

<p>Dos biofilms de Bacillus subtilis crecen en la misma cámara de microfluídica (UC San Diego - UPF)</p>

Dos biofilms de Bacillus subtilis crecen en la misma cámara de microfluídica (UC San Diego - UPF)

El estudio, que publica la revista Science, revela que, ante la escasez de alimento, las comunidades bacterianas han ido adoptando durante millones de años una estrategia consistente en sincronizarse en lugar de competir entre ellas, con el objetivo de mejorar la eficacia de consumo.


El catedrático de Biología de Sistemas de la UPF Jordi García-Ojalvo ha afirmado que “es común que los sistemas vivos operen al unísono, pero aquí demostramos que funcionar por turnos también puede proporcionar un beneficio biológico”.


Por su parte, el director asociado del Centro de Biología de Sistemas de San Diego, Güro Süel, ha afirmado que “lo interesante del estudio es que estas bacterias simples y unicelulares parecen criaturas solitarias, pero cuando forman parte de una comunidad muestran comportamientos muy dinámicos y complejos normalmente atribuidos a organismos más sofisticados o incluso a redes sociales”.


Es el mismo concepto de tiempo compartido utilizado en los apartamentos de vacaciones, la informática y otras aplicaciones sociales”, ha comparado este investigador, que junto con García-Ojalvo ya descubrió en 2015 que las comunidades estructuradas de bacterias, conocidas como biofilms, utilizan señales eléctricas para comunicarse de forma muy parecida a como lo hacen las neuronas.


Ahora, este nuevo estudio ha investigado cómo interactúan dos comunidades de biofilms, y mediante modelos matemáticos y experimentos utilizando técnicas de microfluídica y microscopía time-lapse, han descubierto que comunidades de biofilms vecinas participan en comportamientos sincronizados a través de estas señales eléctricas.



Bacterias organizadas


Los experimentos revelan que cuando los biofilms se encuentran en una situación de cantidad limitada de nutrientes, alternan sus períodos de alimentación para reducir la competencia y evitar colapsos en el consumo.


“Es común que los sistemas vivos operen al unísono, pero aquí demostramos que funcionar por turnos también puede proporcionar un beneficio biológico”, segúnm García-Ojalvo, catedrático de Biología de Sistemas de la UPF.


Estas bacterias se encuentran casi en todas partes: desde los dientes hasta los desagües. Es curioso como estos organismos tan simples desarrollaron hace 2.000 millones de años la misma estrategia de tiempo compartido que nosotros, los seres humanos, estamos usando ahora en todo tipo de ámbitos“, han concluido los investigadores.


Los coautores del trabajo son Jintao Liu, Daisy Lee y Joseph Larkin, de la División de Ciencias Biológicas de la UC San Diego, y Rosa Martínez-Corral y Marçal Gabalda-Sagarra de la Universidad Pompeu Fabra.


La investigación ha recibido financiación del Centro de Biología de Sistemas de San Diego (EEUU), la Fundación Nacional de Ciencias (EEUU), el Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales (EEUU), la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (EEUU), el Instituto Médico Howard Hughes (EEUU), una beca de la Fundación Simons de la Fundación Helen Hay Whitney (EEUU), del Fondo Burroughs Wellcome (EEUU), del Ministerio de Economía y Competitividad de España, FEDER, de la Generalitat de Cataluña, del programa ICREA, del programa “María de Maeztu”, de la Fundación “la Caixa” y del Ministerio español de Educación, Cultura y Deportes. EFE

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Publicado en: Ciencia

El estudio, que publica la revista Science, revela que, ante la escasez de alimento, las comunidades bacterianas han ido adoptando durante millones de años una estrategia consistente en sincronizarse en lugar de competir entre ellas, con el objetivo de mejorar la eficacia de consumo.


El catedrático de Biología de Sistemas de la UPF Jordi García-Ojalvo ha afirmado que “es común que los sistemas vivos operen al unísono, pero aquí demostramos que funcionar por turnos también puede proporcionar un beneficio biológico”.


Por su parte, el director asociado del Centro de Biología de Sistemas de San Diego, Güro Süel, ha afirmado que “lo interesante del estudio es que estas bacterias simples y unicelulares parecen criaturas solitarias, pero cuando forman parte de una comunidad muestran comportamientos muy dinámicos y complejos normalmente atribuidos a organismos más sofisticados o incluso a redes sociales”.


Es el mismo concepto de tiempo compartido utilizado en los apartamentos de vacaciones, la informática y otras aplicaciones sociales”, ha comparado este investigador, que junto con García-Ojalvo ya descubrió en 2015 que las comunidades estructuradas de bacterias, conocidas como biofilms, utilizan señales eléctricas para comunicarse de forma muy parecida a como lo hacen las neuronas.


Ahora, este nuevo estudio ha investigado cómo interactúan dos comunidades de biofilms, y mediante modelos matemáticos y experimentos utilizando técnicas de microfluídica y microscopía time-lapse, han descubierto que comunidades de biofilms vecinas participan en comportamientos sincronizados a través de estas señales eléctricas.



Bacterias organizadas


Los experimentos revelan que cuando los biofilms se encuentran en una situación de cantidad limitada de nutrientes, alternan sus períodos de alimentación para reducir la competencia y evitar colapsos en el consumo.


“Es común que los sistemas vivos operen al unísono, pero aquí demostramos que funcionar por turnos también puede proporcionar un beneficio biológico”, segúnm García-Ojalvo, catedrático de Biología de Sistemas de la UPF.


Estas bacterias se encuentran casi en todas partes: desde los dientes hasta los desagües. Es curioso como estos organismos tan simples desarrollaron hace 2.000 millones de años la misma estrategia de tiempo compartido que nosotros, los seres humanos, estamos usando ahora en todo tipo de ámbitos“, han concluido los investigadores.


Los coautores del trabajo son Jintao Liu, Daisy Lee y Joseph Larkin, de la División de Ciencias Biológicas de la UC San Diego, y Rosa Martínez-Corral y Marçal Gabalda-Sagarra de la Universidad Pompeu Fabra.


La investigación ha recibido financiación del Centro de Biología de Sistemas de San Diego (EEUU), la Fundación Nacional de Ciencias (EEUU), el Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales (EEUU), la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (EEUU), el Instituto Médico Howard Hughes (EEUU), una beca de la Fundación Simons de la Fundación Helen Hay Whitney (EEUU), del Fondo Burroughs Wellcome (EEUU), del Ministerio de Economía y Competitividad de España, FEDER, de la Generalitat de Cataluña, del programa ICREA, del programa “María de Maeztu”, de la Fundación “la Caixa” y del Ministerio español de Educación, Cultura y Deportes. EFE

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