Cuando las bacterias se doblan
Los resultados proporcionan una base importante para el uso de las cianobacterias en la biotecnología moderna
Las cianobacterias filamentosas se doblan a cierta longitud cuando encuentran un obstáculo. Así lo ha descubierto el grupo de investigación de Stefan Karpitschka, jefe de grupo del Instituto Max Planck de Dinámica y Autoorganización y profesor de la Universidad de Constanza. Los resultados proporcionan una base importante para el uso de las cianobacterias en la biotecnología moderna.
Las cianobacterias son una de las formas de vida más antiguas e importantes del mundo, por ejemplo porque desempeñan un papel esencial en la producción del oxígeno de nuestra atmósfera. Algunos tipos forman largos filamentos compuestos de unas pocas a más de 1.000 células individuales. En esta forma, las bacterias filamentosas pueden desplazarse. Un equipo de investigación dirigido por Stefan Karpitschka, jefe de grupo en el MPI-DS y profesor de la Universidad de Constanza, en colaboración con la Universidad de Bayreuth y la Universidad de Gotinga, ha estudiado los principios de esta locomoción.
"Medimos la fuerza durante la locomoción en bacterias filamentosas individuales", explica el primer autor, Maximilian Kurjahn, al describir el enfoque. "Descubrimos que empiezan a doblarse cuando se aplica fuerza a partir de cierta longitud, mientras que los filamentos más cortos permanecen rectos", prosigue Kurjahn. Para ello, los investigadores utilizaron un chip microfluídico especial en el que las bacterias se dirigían hacia canales y finalmente chocaban contra un obstáculo. Esta prueba de flexión reveló que los hilos empiezan a retorcerse y doblarse a partir de una longitud de unos 150 micrómetros.
La longitud crítica permite la flexibilidad del sistema
"Curiosamente, la longitud de la mayoría de las cianobacterias también se encuentra en este rango", informa Karpitschka. Y prosigue: "Esto significa que ligeros cambios en la longitud de una población modifican su movimiento. Esto indica un punto de inflexión natural con el que las bacterias adaptan su comportamiento a las condiciones externas." Al parecer, las bacterias se mueven por adhesión a la superficie, ya que no tienen cilios ni otras hélices externas, y las fuerzas más elevadas generan mayor fricción.
Las cianobacterias utilizan la luz solar como fuente de energía, por lo que ofrecen aplicaciones prometedoras en biotecnología. Como biocolectores solares, por ejemplo, pueden utilizarse para producir biocombustible. Debido a su estructura filamentosa con un grosor similar al de una fibra de carbono, también podrían utilizarse en biomateriales adaptativos en los que la forma puede modificarse con la luz. Por tanto, una mejor comprensión de sus propiedades de movimiento contribuye al uso tecnológico de las cianobacterias.
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