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Motilidad de enjambre

Pseudomonas aeruginosa
exhibe motilidad 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 unas doce horas después de la inoculación, formando dendritas que alcanzan el borde de la cápsula (diámetro de 90 mm) en unas pocas horas. Dos días después de la inoculación, el número de bacterias ha aumentado tanto que difunden significativamente la luz y aparecen de color blanco. Esta fotografía fue tomada contra una fuente de luz para que las dendritas (estructuras ramificadas de color blanco) se destaquen claramente.

La motilidad de 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 de enjambre . La motilidad de enjambre fue reportada por primera vez por Jorgen Henrichsen [2] y se ha estudiado principalmente en el género Serratia , [3] [4] Salmonella , [5] Aeromonas , [6] Bacillus , [7] Yersinia , [8] Pseudomonas , [9 ] [10] [11] [12] [13] Proteo , [14] Vibrio [15] [16] y Escherichia . [17] [18]

Este comportamiento multicelular se ha observado principalmente en condiciones de laboratorio controladas 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 dendríticos similares a fractales formados por enjambres migratorios que se alejan de una ubicación inicial. Aunque la mayoría de las especies pueden producir zarcillos cuando enjambran, algunas especies como Proteus mirabilis forman motivos de círculos concéntricos en lugar de patrones dendríticos. [19]

Biosurfactante, detección de quórum y enjambre

En algunas especies, la motilidad de enjambre requiere que se produzca la autoproducción de biosurfactante . [5] [20] La síntesis de biosurfactantes suele estar bajo el control de un sistema de comunicación intercelular llamado detección de quórum . Se cree que las moléculas de biosurfactantes actúan reduciendo la tensión superficial, permitiendo así que las bacterias se muevan a través de una superficie.

diferenciación celular

Las bacterias del 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

Aún se desconoce el papel fundamental de la motilidad de 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]

Ver también

Referencias

  1. ^ Harshey, Rasika M. (1 de enero de 2003). "Motilidad bacteriana en una superficie: muchas formas de alcanzar un objetivo común". Revista Anual de Microbiología . 57 (1): 249–73. doi : 10.1146/annurev.micro.57.030502.091014. PMID  14527279.
  2. ^ Henrichsen, J (1972). "Translocación de superficie bacteriana: un estudio y una clasificación". Revisiones Bacteriológicas . 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 enjambres". Revista de Bacteriología . 172 (8): 4322–28. doi :10.1128/jb.172.8.4322-4328.1990. PMC 213257 . PMID  2198253. 
  4. ^ Eberl, L; Molín, 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: pululan por bacterias gramnegativas". Microbiología Molecular . 13 (3): 389–94. doi :10.1111/j.1365-2958.1994.tb00433.x. PMID  7997156. S2CID  21068729.
  6. ^ Kírov, SM; Borsal, antes de Cristo; Semmler, ABT; O'Donovan, Luisiana; Rabaan, AA; Shaw, JG (2002). "Flagelos laterales y motilidad de 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. 
  7. ^ Kearns, Daniel B.; Losick, Richard (2004). "Motilidad de enjambre en Bacillus subtilis no domesticado". Microbiología Molecular . 49 (3): 581–90. doi : 10.1046/j.1365-2958.2003.03584.x . PMID  12864845.
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  9. ^ Déziel, E; Lepine, F; Milot, S; Villemur, R (2003). "Se requiere rhlA para la producción de un nuevo biosurfactante que promueve la motilidad en enjambre en Pseudomonas aeruginosa: ácidos 3- (3-hidroxialcanoiloxi) alcanoicos (HAA), los precursores de los ramnolípidos" (PDF) . Microbiología . 149 (parte 8): 2005–13. doi : 10.1099/mic.0.26154-0 . PMID  12904540.
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