Detectar la comunicación bacteriana

Puede que no tengan boca ni siquiera cuerdas vocales, pero los organismos diminutos se comunican entre sí. Un estudio de Florida Tech puede brindar a los investigadores y estudiantes una mayor comprensión de ese proceso.

Se han realizado investigaciones previas sobre la detección de quórum, un proceso de comunicación de célula a célula que permite a las bacterias compartir información sobre la densidad celular y, en consecuencia, ajustar la expresión génica, en bacterias y levaduras, esta es la primera vez que se descubre el proceso de comunicación en las algas. . El estudio es el foco del artículo de investigación, “Comportamiento de detección de quórum en el modelo eucariota unicelular Chlamydomonas reinhardtii”, que se publicó en iScience en noviembre.

El estudio fue realizado por un equipo compuesto por la estudiante de doctorado de Florida Tech Kirstin Cutshaw, la asistente de investigación universitaria Brianna Richardson, los ex alumnos Alexandra Folcik, Timothy Haire y Joseph Goode, los ex estudiantes universitarios investigadores Pooja Shah y Faizan Zaidi y el profesor asociado de ingeniería oceánica y ciencias marinas Andrew Palmero.

Investigar cómo las comunidades microbianas cambian el comportamiento en respuesta a estímulos externos, la densidad celular y otros factores es importante para nuestra comprensión fundamental de cómo estas poblaciones interactúan con el mundo circundante. Los hallazgos y la investigación futura pueden aclarar aún más por qué los organismos reaccionan de la manera en que lo hacen y la ciencia detrás de sus reacciones.

Al examinar una especie de alga unicelular conocida como Chlamydomonas reinhardtii, el equipo determinó que la velocidad de nado de las algas se correlacionó positivamente con la densidad celular. En otras palabras, cuantas más algas estaban presentes, más rápido nadaban. Esta aceleración depende de la producción de una señal química que se puede aislar y aplicar en condiciones de laboratorio para estudiar más este proceso. El equipo también confirmó que la misma señal parece tener una respuesta similar en especies estrechamente relacionadas, lo que sugiere un fenómeno conservado, no muy diferente a la detección de quórum bacteriano.

Esta posible expansión de la detección de quórum a un nuevo grupo de microorganismos proporciona información importante sobre cómo las poblaciones microbianas evolucionan y regulan los comportamientos “sociales”.

Con la detección de quórum, las bacterias se comunican entre sí mediante pequeñas moléculas de señal y, a veces, cambian su comportamiento como resultado. Sin embargo, en el caso de las algas, debe entenderse mejor cómo está sucediendo esto. La investigación de Cutshaw incluyó trabajar para encontrar la molécula, genes y receptores que son responsables de la aceleración. Si bien la detección de quórum entre las bacterias se puede comparar con las conversaciones en una fiesta y tratando de detectar diferentes voces, el equipo está tratando de descubrir una nueva reunión comunicativa entre las algas.

“La analogía aquí es que nos hemos topado con una fiesta, pero todos hablan un idioma que no conocemos”, dijo Palmer. “Podemos ver que están haciendo algo en respuesta a la conversación, están hablando y nadando más rápido, pero no sabemos qué parte de la conversación les hizo hacer eso, y eso es lo que estamos tratando de averiguar. “

Durante este proceso, Cutshaw ha aprendido a tener paciencia ya adaptarse a descubrimientos no esperados originalmente, como el comunicativo encontrado con las algas.

“He aprendido que la ciencia no se trata necesariamente de lo que funciona bien; a veces se trata de lo que sale mal y de lo que podemos aprender de eso”, dijo.