Las enormes extensiones infinitas de los océanos son desiertos hostiles, al menos desde la perspectiva de una bacteria que vive en el agua. Por pequeña que sea, sus posibilidades de encontrar suficientes nutrientes en la gran masa de agua parecen ser muy pequeñas.Sin embargo, como en otros desiertos, hay oasis que salvan vidas en el mar: por ejemplo, los microorganismos encuentran todo lo que necesitan para vivir en las superficies de las plantas acuáticas y las algas. Aquí, pueden crecer especies muy diferentes dentro de la comunidad de una biopelícula,como se le llama, donde intercambian información y se ofrecen protección mutua.
Los microbiólogos de Jena que trabajan con el profesor Christian Jogler ahora han descubierto productos naturales en una especie de bacteria recién descubierta, con la ayuda de la cual los microorganismos que viven en el agua controlan la composición de tales biopelículas y las cultivan como un jardín, en línea consus propias necesidades. El equipo de Alemania y los Países Bajos presenta sus resultados en la edición actual de la revista Biología de las comunicaciones .
Planctomycetes producen sustancias naturales bioactivas
La bacteria Stieleria maiorica es una de las casi 80 especies de bacterias recientemente descubiertas, que el equipo de la Universidad de Jena ha estado cultivando a partir de muestras de agua dulce y salada de toda Europa y Estados Unidos, obtenidas en una colección a gran escala. Stieleriamaiorica es miembro de los planctomicetos y fue sacado del mar Mediterráneo frente a la costa de Mallorca. Los investigadores están particularmente interesados en tales planctomicetos porque sospechan que contienen productos naturales bioactivos. Y con razón, como lo han demostrado los científicos de Jena ensu último artículo, Stieleria maiorica, por ejemplo, produce un grupo previamente desconocido de compuestos químicos, que fueron llamados "stieleriacina", en honor a la bacteria.
"Estas son moléculas relativamente pequeñas, que son estructuralmente similares a un grupo de moléculas de señal conocidas que los microorganismos usan para comunicarse entre sí", dice Christian Jogler. "Esto llevó a suponer que las estieleriacinas recién descubiertas también actúan como moléculas de señalizaciónen el sentido más amplio ", agrega Jogler, profesor de interacciones microbianas en la Universidad de Jena.
Las bacterias liberan antibióticos después de la señal química
Por lo tanto, los investigadores han estado examinando cómo otras especies bacterianas reaccionan a las estieleriacinas producidas por los planctomicetos. Y de hecho descubrieron que las especies de Roseobacter reaccionan a la señal de las estieleriacinas. Al igual que los planctomicetos, estos microorganismos se producen en plantas acuáticas y algas y compiten con los planctomicetos.para el hábitat y los nutrientes. Las stieleriacinas promueven el crecimiento de algunas especies de Roseobacter, mientras que inhiben otras. Además, las especies que crecen mejor como resultado de la señal química también producen un antibiótico que liberan en su ambiente. Roseobacter que se inhibenen su crecimiento por las stieleriacinas no producen un antibiótico.
"Esta es una ventaja crucial para los planctomicetos", dice el profesor Jogler. "Ellos mismos son resistentes al antibiótico. Sin embargo, otras especies de bacterias que compiten con los planctomicetos en la biopelícula son inhibidas por el antibiótico".Esto les da a los planctomicetos de crecimiento bastante lento la oportunidad de competir con especies bacterianas que de otra forma les habrían dificultado las cosas ". Se podría decir que los planctomicetos usan el Roseobacter para el 'trabajo manual pesado' de adaptar la composición de la biopelícula a surequisitos propios y, como jardineros expertos, para regular el crecimiento de otras especies ".
Las sustancias de señalización modulan la composición de las biopelículas
Sin embargo, para el profesor Jogler y sus colegas en el Cluster of Excellence "Balance of the Microverse" en la Universidad de Jena, los planctomicetos son de interés no solo como expertos jardineros de paisajes subacuáticos ". Las sustancias de señalización química que los microorganismos usan para comunicarsee influir en su entorno también podría ser útil en la investigación de infecciones ", dice Jogler. Si se pueden usar moléculas pequeñas para modular la composición de las biopelículas, esto podría usarse, por ejemplo, para evitar que los microorganismos patógenos se depositen en las superficies de los catétereso implantes.
Con el presente estudio, los autores se sienten confirmados en su hipótesis de que en la búsqueda de nuevas sustancias activas, y en particular de los nuevos antibióticos que son tan cruciales, vale la pena echar un vistazo debajo de la superficie del agua.convencido de que todavía se pueden encontrar otras sustancias naturales con propiedades bioactivas en las biopelículas en plantas acuáticas y algas.
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Materiales proporcionado por Friedrich-Schiller-Universitaet Jena . Original escrito por Ute Schönfelder. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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