Deconstruyendo la microbiología mordisco a mordisco
El cuerpo de los caídos
Considere este pequeño y divertido experimento: aislamos a personas de 100 familias diferentes durante casi tres años y no les damos nada de comida. Bueno… William Shoemaker y sus colegas no hicieron exactamente eso, pero lo hicieron con bacterias.
Es posible que haya notado en su cocina, baño o jardín que si los microorganismos quieren vivir, lo harán. Su diminuto tamaño no les impide obtener despiadadamente lo que quieren. De hecho, aquellos que leen nuestro blog con más frecuencia pueden haber visto que la E. coli se come a sus propios muertos. ¿Hay más bacterias que hagan esto?
De 21 taxones bacterianos, Shoemaker encontró solamente una especie lo suficientemente civilizada como para morir en lugar de alimentarse de los muertos. El resto… Bueno, ¡simplemente no se rendían! ¿Puedes culparlos? Después de la muerte inicial de muchas células individuales, las células sobrevivientes mostraron una recuperación notable (Figura 2). Los autores incluso correlacionaron la cantidad de células muertas con la velocidad de recuperación del crecimiento celular. No hace falta decir que los investigadores encontraron solamente rastros de las células fallecidas en muestras de cultivos bacterianos: las sobrevivientes ya se habían comido las proteínas, los ácidos nucleicos y los materiales de la membrana.
Siempre hay un final inevitable para todo ser viviente. Debido a la termodinámica, la energía necesaria para crear una célula siempre será mayor a la que se obtiene al comer una célula. Entonces, ¿cuánto tiempo puede sobrevivir un cultivo bacteriano? Para combatir el desafío termodinámico, las especies bacterianas desaceleran su metabolismo. Esto se puede ver en el tiempo de duplicación: mientras que las bacterias estudiadas generalmente tardan unas pocas horas en dividirse, durante este experimento de inanición, las bacterias tardaron de 2 a 3 meses. Debido a un metabolismo lento, las bacterias individuales envejecieron mucho, hasta 100 días (a modo de comparación: las células de su piel viven alrededor de una semana). Debido al lento metabolismo y la larga esperanza de vida, Shoemaker predice que la extinción de sus cultivos bacterianos (dependiendo de la especie) ¡llevará de 100 a 100.000 años!
Por último, los investigadores demostraron que se encontraron mutaciones que modifican las enzimas en regiones específicas del genoma bacteriano. En todas las especies estudiadas, a menudo se encontraron mutaciones en los genes utilizados para la biosíntesis del aminoácido lisina y el componente básico del ADN, la pirimidina. Los genes de las proteínas transportadoras de los aminoácidos leucina, isoleucina y valina también se encontraron frecuentemente mutados. Tales proteínas parecen desempeñar un papel en la inanición, independientemente de la especie bacteriana, pero nadie sabe por qué -por ahora.
Entonces, a pesar de cierta adaptación genética a las espantosas condiciones creadas por Shoemaker et al., la aterradora verdad sigue siendo ésta: la mayoría de las bacterias son sobrevivientes despiadadas. Sus culturas sobrevivirán a la mayoría de los humanos, porque el canibalismo no es una excepción, sino la regla para nuestros micro-amigos.
Link to the original post: William R. Shoemaker, Stuart E. Jones, Mario E. Muscarella, Megan G. Behringer, Brent K. Lehmkuhl, and Jay T. Lennon, Microbial population dynamics and evolutionary outcomes under extreme energy limitation, PNAS, August 2021
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Traducido por: Julián Prieto Vivas
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