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Movilidad en enjambre

Pseudomonas aeruginosa
exhibiendo movilidad de enjambre
Se inocularon bacterias de la especie Bacillus subtilis en el centro de una placa con gelosa que contenía nutrientes. Las bacterias comienzan a migrar en masa hacia el exterior aproximadamente doce horas después de la inoculación, formando dendritas que alcanzan el borde de la placa (diámetro de 90 mm) en pocas horas. Dos días después de la inoculación, el número de bacterias ha aumentado tanto que difunden la luz significativamente y aparecen blancas. Esta fotografía se tomó frente a una fuente de luz para que las dendritas (estructuras blancas ramificadas) se destaquen claramente.

La motilidad en enjambre es una translocación rápida (2–10 μm/s) y coordinada de una población bacteriana a través de superficies sólidas o semisólidas, [1] y es un ejemplo de multicelularidad bacteriana y comportamiento en enjambre . La motilidad en enjambre fue descrita por primera vez por Jorgen Henrichsen [2] y ha sido estudiada principalmente en el género Serratia , [3] [4] Salmonella , [5] Aeromonas , [6] Bacillus , [7] Yersinia , [8] Pseudomonas , [9] [ 10] [11] [12] [13] Proteus , [14] Vibrio [15] [16] y Escherichia . [17] [18]

Este comportamiento multicelular se ha observado principalmente en condiciones controladas de laboratorio y depende de dos elementos críticos: 1) la composición de nutrientes y 2) la viscosidad del medio de cultivo (es decir, % de agar). [5] Una característica particular de este tipo de motilidad es la formación de patrones fractales dendríticos formados por enjambres migratorios que se alejan de una ubicación inicial. Aunque la mayoría de las especies pueden producir zarcillos cuando forman enjambres, algunas especies como Proteus mirabilis forman motivos de círculos concéntricos en lugar de patrones dendríticos. [19]

Biosurfactante, quórum sensing y enjambre

En algunas especies, la movilidad en enjambre requiere la autoproducción de biosurfactante . [5] [20] La síntesis de biosurfactante suele estar bajo el control de un sistema de comunicación intercelular llamado detección de quórum . Se cree que las moléculas de biosurfactante actúan reduciendo la tensión superficial, lo que permite que las bacterias se desplacen por una superficie.

Diferenciación celular

Las bacterias en enjambre sufren una diferenciación morfológica que las distingue de su estado planctónico. Las células localizadas en el frente de migración suelen ser hiperelongadas, hiperflageladas y agrupadas en estructuras de balsa multicelulares. [11] [12] [21] [22]

Importancia ecológica

Se desconoce el papel fundamental de la movilidad en enjambre. Sin embargo, se ha observado que las bacterias activas en enjambre de Salmonella typhimurium muestran una resistencia elevada a ciertos antibióticos en comparación con las células indiferenciadas. [23]

Véase también

Referencias

  1. ^ Harshey, Rasika M. (1 de enero de 2003). "Motilidad bacteriana en una superficie: muchas maneras de alcanzar un objetivo común". Revisión anual de microbiología . 57 (1): 249–73. doi :10.1146/annurev.micro.57.030502.091014. PMID  14527279.
  2. ^ Henrichsen, J (1972). "Translocación superficial bacteriana: un estudio y una clasificación". Bacteriological Reviews . 36 (4): 478–503. doi :10.1128/MMBR.36.4.478-503.1972. PMC 408329 . PMID  4631369. 
  3. ^ Alberti, L; Harshey, RM (1990). "Diferenciación de Serratia marcescens 274 en células nadadoras y enjambreras". Journal of Bacteriology . 172 (8): 4322–28. doi :10.1128/jb.172.8.4322-4328.1990. PMC 213257 . PMID  2198253. 
  4. ^ Eberl, L; Molin, S; Givskov, M (1999). "Motilidad superficial de Serratia liquefaciens MG1". Revista de bacteriología . 181 (6): 1703–12. doi :10.1128/JB.181.6.1703-1712.1999. PMC 93566 . PMID  10074060. 
  5. ^ abc Harshey, Rasika M. (1994). "Las abejas no son las únicas: enjambres en bacterias gramnegativas". Microbiología molecular . 13 (3): 389–94. doi :10.1111/j.1365-2958.1994.tb00433.x. PMID  7997156. S2CID  21068729.
  6. ^ Kirov, SM; Tassell, BC; Semmler, ABT; O'Donovan, LA; Rabaan, AA; Shaw, JG (2002). "Flagelos laterales y movilidad en enjambre en especies de Aeromonas". Revista de bacteriología . 184 (2): 547–55. doi :10.1128/JB.184.2.547-555.2002. PMC 139559 . PMID  11751834. 
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  8. ^ Young, GM; Smith, MJ; Minnich, SA; Miller, VL (1999). "El operón regulador maestro de la motilidad de Yersinia enterocolitica, flhDC, es necesario para la producción de flagelina, la motilidad de natación y la motilidad de enjambre". Journal of Bacteriology . 181 (9): 2823–33. doi :10.1128/JB.181.9.2823-2833.1999. PMC 93725 . PMID  10217774. 
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