Dictyostelium es un género de bacterívoros fagotróficos , eucariotas , uni y multicelulares. Aunque son protistas y de ningún modo fúngicos , tradicionalmente se les conoce como " mohos mucilaginosos ". Están presentes en la mayoría de los ecosistemas terrestres como un componente normal y a menudo abundante de la microflora del suelo , y desempeñan un papel importante en el mantenimiento de poblaciones bacterianas equilibradas en los suelos. [1] [2]
El género Dictyostelium pertenece al orden Dictyosteliida , los llamados mohos mucilaginosos celulares o amebas sociales. A su vez el orden se encuentra en el infrafilo Mycetozoa . Los miembros de la orden protista son de gran interés teórico en biología porque tienen aspectos tanto de unicelularidad como de multicelularidad . Las células individuales en su fase independiente son comunes en detritos orgánicos o en suelos húmedos y cuevas. En esta fase son amebas . Normalmente, las células amebales crecen por separado y deambulan de forma independiente, alimentándose principalmente de bacterias. Sin embargo, interactúan para formar estructuras multicelulares después de la inanición. Grupos de hasta aproximadamente 100.000 células se envían señales entre sí mediante la liberación de quimioatrayentes como el AMP cíclico (AMPc) o la glorina . Luego se fusionan por quimiotaxis para formar un agregado que queda rodeado por una matriz extracelular. El agregado forma un cuerpo fructífero, con células que se diferencian individualmente en diferentes componentes de la estructura final. [3] En algunas especies, todo el agregado puede moverse colectivamente, formando una estructura conocida como grex o "babosa", antes de formar finalmente un cuerpo fructífero. Los procesos básicos de desarrollo, como la clasificación diferencial de células, la formación de patrones, la expresión genética inducida por estímulos y la regulación del tipo de célula, son comunes a Dictyostelium y los metazoos . Para más detalles ver familia Dictyostelid .
El moho celular celular se consideraba anteriormente un hongo tras su descubrimiento en 1869 por Brefeld. Aunque se parecen a los hongos en algunos aspectos, se les ha incluido en el reino Protista. [4] Las células individuales se parecen a pequeñas amebas en su movimiento y alimentación, por lo que se las conoce como mixamebas. D. discoideum es el más estudiado del género.
La mayor parte de su vida, esta ameba social haploide pasa por un ciclo vegetativo, se alimenta de bacterias del suelo y se divide periódicamente de forma mitótica. Cuando la comida escasea, comienza el ciclo sexual o el ciclo social. Durante el ciclo social, las amebas se agregan en respuesta al cAMP por miles y forman una babosa móvil que se mueve hacia la luz. En última instancia, la babosa forma un cuerpo fructífero en el que aproximadamente el 20% de las células mueren para elevar las células restantes a un mejor lugar para la esporulación y la dispersión.
Cuando se les priva de su suministro de alimento bacteriano y se exponen a condiciones oscuras y húmedas, las cepas heterotálicas u homotálicas pueden experimentar un desarrollo sexual que resulta en la formación de un cigoto diploide . [5] El apareamiento heterotálico se ha estudiado mejor en D. discoideum y el apareamiento homotálico se ha estudiado mejor en Dictyostelium mucoroides (cepa DM7). En el ciclo sexual heterotálico, las amebas se agregan en respuesta al AMPc y a las feromonas sexuales, y dos células de tipos de apareamiento opuestos se fusionan y luego comienzan a consumir las otras células atraídas. Antes de ser consumidas, algunas de las células presa forman una pared de celulosa alrededor de todo el grupo. Cuando el canibalismo se completa, la célula diploide gigante es un macroquiste resistente que eventualmente sufre recombinación y meiosis, [6] y eclosiona cientos de recombinantes. [7] [8] En el apareamiento homotálico de D. mucoroides (DM7), el etileno dirige las células hacia el desarrollo sexual . [5] Los científicos también descubrieron que la migración celular colectiva podría ocurrir sin la presencia de oscilaciones de AMPc en etapas multicelulares, y se han propuesto nuevos modelos para interpretar este interesante fenómeno. [9]
El profesor John Tyler Bonner (1920-2019) pasó toda su vida investigando los mohos mucilaginosos y creó una serie de películas fascinantes en la década de 1940 para mostrar el ciclo de la vida; estudió principalmente D. discoideum . En los vídeos, la inteligencia parece observarse cuando las células individuales, después de la separación, se reagrupan en una masa celular. La película a intervalos cautivó al público; de hecho, Bonner al dar conferencias afirmó que la película "siempre se robó el show". [10] El vídeo está disponible en YouTube. [11]
Cuando los organismos se congregan, la masa está formada por células genéticamente distintas. A través de la selección natural, se determina cuál de la información genética de los organismos estará presente en las generaciones futuras. El conflicto se evidencia en las representaciones desiguales de dos clones genéticamente diferentes en las esporas de una quimera , la reducción de la funcionalidad observada en las quimeras migratorias y un sistema de factor inductor de diferenciación (DIF), similar al veneno, que parece estar formado por células que obligan a otras a actuar. cesar la producción de información genética. [12]
La taxonomía de Dictyostelium es complicada. También ha sido confundido por las diferentes formas en las etapas del ciclo de vida y por el similar Polysphondylium spp. A continuación se muestran algunos ejemplos reportados. [13]