Las esporas bacterianas almacenan información sobre el historial de crecimiento individual de sus células progenitoras, reteniendo así una "memoria" que une las diferentes etapas del ciclo de vida bacteriano. Este fenómeno fue demostrado en un estudio reciente realizado por un equipo de investigación interdisciplinario dirigido por el Dr. IlkaBischofs en el BioQuant Center de la Universidad de Heidelberg. La memoria de esporas podría dar lugar a diversos comportamientos adaptativos en microbios. Los resultados del estudio fueron publicados en la revista Comunicaciones de la naturaleza.
"Para hacer frente a las fluctuaciones en la disponibilidad de nutrientes, muchas bacterias pueden cambiar entre dos estados", explica el Dr. Bischofs. "En el estado vegetativo, las células crecen y proliferan. Las bacterias forman esporas para volverse inactivas, lo que les permite sobrevivir durante períodos prolongados".de inanición hasta que lleguen nuevos nutrientes para revivir las esporas ". Los investigadores estudiaron este ciclo de vida bacteriano adaptativo utilizando Bacillus subtilis como organismo modelo. Mediante el uso de microscopía de lapso de tiempo, pudieron por primera vez en este contexto observar ypara estudiar la esporulación y la recuperación de esporas a nivel de una sola célula, y cómo se correlacionan. Descubrieron que las esporas respondían de manera muy diferente a la afluencia de nuevos nutrientes: las esporas que se formaron antes durante un cambio descendente de nutrientes revivieron más rápidamente.
La enzima metabólica alanina deshidrogenasa contribuye a este efecto, según los investigadores. Las bacterias producen la enzima cuando el aminoácido L-alanina está disponible y detienen la síntesis una vez que se agota. El Dr. Bischofs explica que la enzima se transmite de una generación a otrade bacterias al siguiente por arrastre hasta que se formen las esporas. La enzima se almacena en las nuevas esporas, donde permanece inactiva hasta que llegan nuevos nutrientes que facilitan la reactivación y el crecimiento de las esporas ". De esta manera, las esporas obtienen unmemoria fenotípica estable del crecimiento y la historia de expresión génica de sus células progenitoras, lo que influye en su futuro. El mismo principio básico también podría aplicarse a otras proteínas celulares ".
La memoria fenotípica tiene un gran impacto en el desarrollo de las esporas. Los investigadores pudieron mostrar una compensación entre cantidad y calidad: las bacterias producen muchas esporas que pueden revivir solo en ambientes ricos en nutrientes, o menos pero mejores esporas que también reviven enentornos escasos. Al vincular las diferentes fases del ciclo de vida bacteriano, la "memoria" de las esporas podría conducir a adaptaciones a nichos ecológicos y desencadenar la aparición de diversos rasgos adaptativos en los microbios.
Además de los investigadores del Centro de Biología Molecular y el Instituto de Farmacia y Biotecnología Molecular de la Universidad de Heidelberg, científicos del Centro Alemán de Investigación del Cáncer DKFZ y el Instituto Max Planck de Microbiología Terrestre en Marburg también se unieron al estudio.
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Materiales proporcionado por Universidad de Heidelberg . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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