{"id":131421,"date":"2011-10-31T19:35:54","date_gmt":"2011-10-31T18:35:54","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/2011\/10\/31\/131421"},"modified":"2011-10-31T19:35:54","modified_gmt":"2011-10-31T18:35:54","slug":"no-hay-cementerios-para-las-bacterias","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/2011\/10\/31\/131421","title":{"rendered":"No hay cementerios para las bacterias"},"content":{"rendered":"

Al nacer, una c\u00e9lula de Escherichia coli<\/em> tiene por delante, si el ambiente le es favorable, una vida casi infinita dedicada a crecer y reproducirse. Pero incluso las bacterias pueden mostrar huellas del paso del tiempo. <\/strong>Al crecer una bacteria consigue duplicar todos sus componentes, momento en el que est\u00e1 abocada a dividirse produciendo dos hijas que son hermanas entre s\u00ed. Por mucho tiempo se debati\u00f3 sobre si las dos hermanas eran o no iguales entre s\u00ed e iguales asimismo a la madre en el momento en que naci\u00f3. Descontado que el citoplasma no est\u00e1 f\u00edsicamente compartimentalizado hasta el momento de la divisi\u00f3n, y que el nucleoide intenta corregir los errores producidos en su replicaci\u00f3n, el problema se centra en determinar si la cubierta celular se renueva con el tiempo o si permanece fija, y por lo tanto envejecida, en una de las dos hermanas. Datos<\/a> de Miguel de Pedro (del CBMSO-CSIC-UAM) sobre c\u00f3mo crece la pared celular y c\u00f3mo se reparte en las hijas, demostraron hace tiempo que al menos el material que ocupa los polos de la bacteria pr\u00e1cticamente no se renueva, por lo que un polo va siendo cada vez m\u00e1s viejo mientras el otro siempre acaba de nacer.<\/p>\n

\"Muertos_z\u00f3calo2008\"<\/a><\/p>\n

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\u00bfMueren las bacterias?<\/strong> La muerte para los seres humanos, adem\u00e1s de ser una maldici\u00f3n b\u00edblica, puede ser la consecuencia de su compleja biolog\u00eda. No parece ser as\u00ed en el mundo de las bacterias, al menos en condiciones ambientales \u00f3ptimas. La foto muestra uno de los relieves que en 2008 decoraban el Z\u00f3calo en Ciudad de M\u00e9jico durante las fiestas del d\u00eda de muertos. Foto: MV.<\/span><\/p>\n

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\u00bfAfecta la edad de uno solo de sus polos al vigor de la bacteria? La forma que las bacterias como E. coli<\/em> tienen de crecer y dividirse hace que el obtener con precisi\u00f3n datos para responder la pregunta resulte m\u00e1s complicado de lo que a primera vista parece. Por simple l\u00f3gica la proporci\u00f3n de polos viejos es inversa a su edad porque cada sucesiva divisi\u00f3n celular forma dos polos nuevos, uno de edad intermedia y otro viejo, o sea, que conforme pasa el tiempo los polos viejos se van diluyendo en la poblaci\u00f3n. Por otro lado resulta dif\u00edcil distinguir a primera vista en una bacteria viva la edad de un polo, y mucho m\u00e1s el rastrear el efecto que su envejecimiento tiene sobre el vigor.<\/p>\n

Si todo funcionase a la perfecci\u00f3n, y como en condiciones \u00f3ptimas E. coli<\/em> se divide tres veces cada hora, se podr\u00eda predecir que si por la tarde colocamos en un medio de cultivo una bacteria aislada deber\u00edamos llegar al d\u00eda siguiente y encontrarnos con un cultivo en el que todas las numerosas descendientes se estuviesen dividiendo al mismo tiempo, lo que se llama un \u201ccultivo sincr\u00f3nico\u201d. Que esto no es as\u00ed ya lo comprob\u00f3<\/a> Peter Meacock en la Univeridad de Leicester a mediados de la d\u00e9cada de los setenta del pasado siglo.<\/p>\n

Hace seis a\u00f1os se public\u00f3 un trabajo<\/a> de unos investigadores franceses en el que se correlacionaba la posesi\u00f3n de un polo avejentado con el aumento del tiempo que la bacteria necesita para dividirse, lo que en principio podr\u00eda condenar a las bacterias con el polo envejecido a la senectud y qui\u00e9n sabe si a la muerte. Obtuvieron los datos filmando la imagen de todas las c\u00e9lulas de una microcolonia de E. coli<\/em> observada al microscopio. Al tratarse de una microcolonia todas las c\u00e9lulas eran descendientes de una sola bacteria madre, y al filmar de manera continua su desarrollo se pod\u00eda trazar un exacto \u00e1rbol geneal\u00f3gico de todas ellas y as\u00ed determinar la edad de sus polos. Concluyeron por tanto que la divisi\u00f3n de una bacteria no origina dos c\u00e9lulas iguales, sino que las dos hermanas son asim\u00e9tricas, y calcularon que el retraso en el crecimiento provocado por el polo anciano ser\u00eda suficiente para bloquear el crecimiento de la bacteria tras cien divisiones.<\/p>\n

Pero la \u00edntima proximidad de todos los descendientes, la dificultad de eliminar los productos de desecho por difusi\u00f3n en el sustrato y la competici\u00f3n por los nutrientes y el ox\u00edgeno no hacen de las microcolonias el lugar ideal para favorecer el crecimiento de las bacterias. No es pues de extra\u00f1ar que en 2010 otro grupo de investigadores, entre los que se encontraba Fran\u00e7ois Taddei uno de los investigadores franceses autor del trabajo de 2005, hiciese un repaso al tema utilizando un ingenioso cacharro inventado por Suckjoon Jun<\/a>.<\/p>\n

\"Chamber\"<\/a><\/p>\n

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Dispositivo para fotografiar bacterias individuales en crecimiento.<\/strong> Imagen tomada de la publicaci\u00f3n<\/a> de Suckjoon Jun.<\/span><\/p>\n

El invento es una serie de estrechos microtubos, su di\u00e1metro es del grosor de una E. coli<\/em>, no horadados sino grabados en un material transparente, a trav\u00e9s de los que se impulsa un flujo de medio fresco templado a la temperatura \u00f3ptima para el crecimiento de E. coli<\/em>. Se logra as\u00ed renovar las condiciones ambientales de manera constante evitando que se acumulen desechos y proporcionando un suministro continuo y estable de nutrientes y ox\u00edgeno. El dispositivo se carga con c\u00e9lulas vivas de las que algunas quedan atrapadas en los tubos. Al crecer, las c\u00e9lulas que se dividen van empujando desde el fondo del tubo a las que se encuentran m\u00e1s al exterior y poco a poco las consiguen expulsar. De esta manera en el fondo del tubo se aloja siempre la c\u00e9lula m\u00e1s vieja.<\/p>\n

\"Coli_in_tube\"<\/a><\/p>\n

Imagen de bacterias encajonadas vivas en los microtubos.<\/strong> Al crecer se van liberando las c\u00e9lulas m\u00e1s j\u00f3venes, pero la c\u00e9lula original queda atrapada de por vida en el fondo del tubo. Se puede observar la presencia de alguna bacteria de excesiva longitud. Imagen tomada de la publicaci\u00f3n<\/a> de Suckjoon Jun.<\/span><\/p>\n

En resumen los resultados indicaban que las bacterias a la larga crecen todas igual y hasta la eternidad, salvo por breves episodios de parada transitoria del crecimiento que provocan de vez en cuando, cada cincuenta divisiones, la aparici\u00f3n de una c\u00e9lula muy larga, un filamento. El filamento acaba por dividirse y as\u00ed rejuvenece para volver a la normalidad. Un comportamiento que ya en 1978 document\u00e9 en una publicaci\u00f3n<\/a> junto con mi amigo John Cullum.<\/p>\n

\"EcoliDivision\"<\/a><\/p>\n

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Recuperaci\u00f3n de las dimensiones normales por E. coli<\/em>.<\/strong> La presencia de c\u00e9lulas m\u00e1s largas de lo normal no es rara en los cultivos de E. coli<\/em> B\/r A crecidos en l\u00edquido, a pesar de que carece de uno de los componentes (SulA) del sistema (SOS) que provoca filamentaci\u00f3n. En los fotogramas aparecen dos c\u00e9lulas, la de la izquierda es de dimensiones normales, la de la derecha es larga en exceso. Tras poco m\u00e1s de una hora (tres tiempos de duplicaci\u00f3n), y gracias a que ha montado una divisi\u00f3n celular adicional entre dos de ellas, la c\u00e9lula larga vuelve a tener la longitud que caracteriza a las c\u00e9lulas normales de esta estirpe. Las c\u00e9lulas se depositaron en una l\u00e1mina de agar nutritivo, se observaron al microscopio colocado en la c\u00e1mara de cultivos de 37 \u00baC de la \u00faltima planta del Darwin Building de la Universidad de Edimburgo y se fotografiaron una a una a los tiempos registrados indicados en minutos en cada fotograma. Foto: MV<\/a>.<\/span><\/p>\n

Est\u00e1 en prensa ahora un trabajo<\/a> de unos cient\u00edficos de California en el que se aporta una explicaci\u00f3n a c\u00f3mo las huellas de la edad pueden ser compatibles con una aparente inmortalidad. No aportan nuevos datos sobre los ya publicados, pero proponen un modelo para interpretar los ya existentes que podr\u00eda hacer compatibles las dos observaciones. Si bien las c\u00e9lulas que reciben el polo nuevo crecen de momento mejor, van con el tiempo envejeciendo y convergiendo en un equilibrio que las aproxima a las que recibieron el polo viejo, las dos tienden hacia un estado de equilibrio, pero lo hacen siguiendo trayectos diferentes. Para este equipo la asimetr\u00eda generada por la divisi\u00f3n, pese a tener como resultado el envejecimiento, consigue a la larga que la poblaci\u00f3n se mantenga saludable. A mi entender, no disponemos de conocimientos suficientes para extrapolar los resultados, y menos a\u00fan el modelo, a los organismos pluricelulares, pero ellos lo hacen y proponen una ambigua correlaci\u00f3n entre las c\u00e9lulas que reciben el polo viejo y las c\u00e9lulas madre.<\/p>\n

REFERENCIAS:<\/strong> <\/span><\/p>\n

Para localizar los trabajos citados basta seguir los enlaces del texto.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Al nacer, una c\u00e9lula de Escherichia coli tiene por delante, si el ambiente le es favorable, una vida casi infinita dedicada a crecer y reproducirse. Pero incluso las bacterias pueden mostrar huellas del paso del tiempo. Al crecer una bacteria consigue duplicar todos sus componentes, momento en el que est\u00e1 abocada a dividirse produciendo dos hijas que son hermanas entre s\u00ed. Por mucho tiempo se debati\u00f3 sobre si las dos hermanas eran o no iguales entre s\u00ed e iguales asimismo a la madre en el momento en que naci\u00f3. Descontado que el citoplasma no est\u00e1 f\u00edsicamente compartimentalizado hasta el momento\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":87,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[4807,11243,35307],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131421"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/users\/87"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=131421"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131421\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=131421"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=131421"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/microbiologia\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=131421"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}