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Universidad Ben Gurion. La arquitectura 3D de un enjambre bacteriano tiene implicaciones para la tolerancia a los antibióticos

14.01.2019 11:20  | 

 Itongadol.- Las colonias bacterianas se propagan rápidamente en las superficies por el movimiento colectivo. Este movimiento, denominado " enjambre de bacterias ", es intrincado y es similar en su dinámica a los bancos de peces y las bandadas de aves. Así, este fenómeno tiene una gran importancia física, biológica y ecológica.
 
La mayoría de los trabajos sobre el movimiento bacteriano colectivo se han centrado solo en colonias delgadas en las que muy pocas capas de bacterias se mueven una sobre la otra. Esto se hizo principalmente debido a dificultades técnicas para rastrear el crecimiento de células en una estructura gruesa, tridimensional y quizás más realista. En colonias delgadas, las introducciones de antibióticos en las colonias eliminan la población celular casi instantáneamente.
 
Investigaciones recientes llevadas a cabo por el Prof. Avraham Be'er del Instituto Zuckerberg para la Investigación del Agua en la Universidad Ben Gurion, junto con el Prof Gil Ariel del Departamento de Matemáticas de la Universidad Bar Ilan, y la Prof. Rasika Harshey de Microbiología en la Universidad de Texas en Austin estudió la dinámica y la geometría de las colonias de enjambres tridimensionales. Mediante el uso de imágenes de contraste de fase, combinadas con imágenes fluorescentes fuera de foco, se resolvió la geometría 3D de la colonia resuelta en el tiempo.
 
El análisis revela una arquitectura 3D novedosa, donde las bacterias se ven limitadas por las interacciones entre partículas al estar intercaladas entre dos condiciones de contorno distintas. Se descubrió que los biosurfactantes secretados mantienen a las bacterias alejadas del límite superior del aire del enjambre, y los antibióticos agregados en el límite inferior de la superficie del enjambre hacen que su migración se aleje de este límite. "La formación de la zona de evitación de antibióticos ", dice el Prof. Be'er , "depende de un sistema de señalización de quimiotaxis funcional, en cuyo caso el enjambre pierde su alta tolerancia a los antibióticos. Por lo tanto, está claro que las células migran a regiones más seguras de la colonia y que la estructura 3D de la colonia ayuda a la tensión en condiciones adversas de supervivencia". 
 
 
 
 
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