“Small things considered” The Microbe blog
Traducción de un comentario de Moselio Schaechter difundido en el foro “Considerando los pequeños detalles” 30 de junio de 2008.

Maravillosa, maravillosa Copenhague, vieja ciudad amiga.
Wonderful Copenhagen, letra de Frank Loesser




Nyhavn, lo más turístico de Copenhague.
Foto MV,
2006.


En junio se celebró en el congreso de la ASM (American Society for Microbiology) en Boston una sesión con el título: “De la fisiología bacteriana a la genética celular: reflexiones en el 50 aniversario de Schaechter, Maaløe y Kjelgaard”. Los participantes fuimos Fred Neidhardt, Stephen Cooper, Amy Vollmer y yo mismo.

Ocurre que hace cincuenta años estaba yo en Copenhague redondeando mi postdoctoral en el laboratorio de Maaløe, que se pronuncia algo así como “mole”. Por entonces se publicaron nuestros dos artículos sobre la fisiología del crecimiento de Salmonella enterica var. Typhimurium. (Las citas de PubMed de los dos trabajos aquí y aquí. ¿Así que a  qué viene ahora tanto revuelo? Nuestro trabajo, y el de otros, hizo que nos diésemos cuenta de que cuando los organismos crecen en medios de cultivo diferentes tanto su tamaño como el contenido bruto de los ingredientes celulares (proteínas, ADN, ARN, lípidos, etc.) es directamente proporcional a la velocidad de crecimiento. Cuanto más rápido crecen, mas ingredientes tienen. Dos medios de cultivo de composición distinta, pero que permiten la misma velocidad de crecimiento, arrojan los mismos resultados. Concluimos que, dependiendo de su velocidad de crecimiento, una bacteria puede existir en diferentes estados fisiológicos. Como ejemplo ilustrativo una célula de la misma especie vista a velocidad lenta o rápida ¡puede tener un volumen que varía por un factor de 10 o más!


Ole Maaløe y Niels Ole Kjeldgaard frente al edificio del laboratorio.


Este trabajo nos ayudó a aclarar lo que había estado bastante confuso con respecto al crecimiento bacteriano. La curva clásica, mas o menos como una S, se podía ahora interpretar como una fase exponencial intercalada entre dos transiciones, primero desde crecimiento lento a rápido y luego de rápido a lento (un acelerón y una frenada). Los detalles e interpretaciones más elaboradas se podrán ver pronto en una revisión de Cooper aceptada hace poco para su publicación en BioEssays.


A tiempo 0 se “aceleró” un cultivo de  Salmonella pasándolo de medio mínimo con glucosa a nutrient broth (un caldo con abundantes nutrientes). La gráfica representa los logaritmos de las medidas frente  al tiempo. Nótese el cambio abrupto de una a otra velocidad de incremento en el ARN y la densidad óptica (una medida de la masa celular)  del cultivo, seguidos poco después por  el ADN. Esto se refleja también en el número de nucleoides por célula (recuadro). Mientras tanto el número de células sigue a la anterior velocidad  durante 70 minutos, lo que deja que las células aumenten su tamaño hasta el característico del nuevo medio.


¿Cuál fue el resultado de todo esto? Al pasar el tiempo llegaron muchos más hasta la puerta de Maaløe y contribuyeron a la “Escuela de Copenhague de Fisiología del Crecimiento Bacteriano”. Una de las conclusiones interesantes que derivaron de este trabajo es que cuando las bacterias crecen de forma equilibrada las velocidades de elongación de la cadenas de proteínas, ARN y ADN son casi iguales incluso a velocidades de crecimiento diferentes. Esto implica que la maquinaria biosintética funciona a tope, independientemente de la velocidad de crecimiento del cultivo. De ello se deduce que para que una bacteria crezca más rápido y haga proteínas más deprisa, ha de producir más ribosomas, lo que más tarde probamos experimentalmente. Para saber más sobre ésta forma de mirar a la fisiología celular puede leerse un ensayo muy especial y elocuente de Fred Neidhardt.

¿Y por qué han sobrevivido estos trabajos durante tanto tiempo? A fin de cuentas la norma es que los trabajos más antiguos sean sustituidos por otros más nuevos y se olviden pronto (para humillación de los autores supervivientes). ¿Así que por qué estos no? La mejor respuesta que encuentro es que, pese al éxito de la Escuela de Copenhague, hubo mucho tiempo en el que no interesaba lo que hacen las células enteras. Se concedía más atención a los mecanismos moleculares de expresión génica, un punto de  vista reduccionista que tan solo toca de refilón al crecimiento celular. En Boston relaté la anécdota de que había visitado por entonces a Francis Crick (de los famosos Watson-Crick) y le había contado nuestros resultados. “Enhorabuena”, me dijo, “habéis iniciado un nuevo campo, ¡pero ya se ha acabado!” En su opinión el tema había pasado de un golpe desde su principio hasta el olvido.

Pero ¿por qué se revive ahora esta historia, mostrando quizás que Crick se equivocó? (Déjeseme hacer el inciso de que varias personas que han “redescubierto” nuestro trabajo se han sorprendido de que yo aún esté vivo). Este trabajo se ha convertido en parte de la Biología de Sistemas (alias Fisiología del Crecimiento), algo sobre lo que escribí en otro lugar. Para estudiar a la célula como sistema más bien tiene que estar creciendo. En palabras de Terry Hwa, un físico que se ha interesado en estas cuestiones:

Las leyes del crecimiento microbiano sobre la dependencia de la velocidad de crecimiento respecto a la composición    macromolecular, descubiertas hace 50 años por Schaechter y otros, se encuentran entre las propuestas más sólidas de la microbiología. En los albores de la era de la biología de sistemas hay un interés renovado en estas leyes del crecimiento como puentes específicos que conectan la biología molecular con la fisiología.

Una digresión. En mi charla en  Boston, dejé caer que mi trabajo en Copenhague tenía que haber sido influido por el sitio. Al igual que ahora, esa ciudad tenía entonces un ambiente de cuento de hadas, como si hubiese sido diseñada pensando en Hans Christian Andersen. Así lo atestigua la foto que incluyo de la caprichosa torre de la iglesia que podía ver por la ventana del laboratorio. En realidad no tengo pruebas de ello, pero mi encanto por esa ciudad debe haber afectado mi forma de pensar de igual manera que lo hizo con mis sentimientos. Nos desplazábamos de las afueras al centro en bicicleta, nos encantaban las caracolas de hojaldre (los bollos auténticos de Dinamarca), los grandes canapés, la cerveza, y nos volvimos a los Estados Unidos con una mudanza de muebles modernos adorables y un respeto por la conciencia social de los escandinavos.


Iglesia de El Salvador,  justo frente al laboratorio.


Vuelvo al congreso de Boston. Me sorprendió que el espacioso salón donde se celebraba la sesión  estuviera lleno mas que a medias. Al parecer al público le interesaban los aspectos históricos de la microbiología. Era eso o es que no tenían nada mejor que hacer.

Muchas gracias por quedarse conmigo.


Trabajando duramente, hacia 1957


Posdata.

Agradezco de veras los amables comentarios que se me han enviado como respuesta a este artículo. Quienes me conocen en persona estarán de acuerdo en que miro hacia adelante más que recrearme en el pasado. Así que me ha sorprendido que el acto en el Congreso General de la ASM en Boston (el fundamento de este artículo), fuese tan bien acogido. Tenía dudas de que a alguien le interesase esas cosas antiguas y me asombró la gran audiencia (parece que muchos se quedaron a toda la sesión). Por lo que ya he explicado, no hay mucha gente que tenga la oportunidad de compartir el trabajo antiguo con los científicos de hoy en día. Al menos sin provocar un inmenso aburrimiento. Realmente se lo agradezco.


Vista nocturna de los Jardines de Tivoli en Copenhague


traducción: Miguel Vicente


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