Motilidad bacteriana
La motilidad bacteriana es la capacidad de las bacterias para moverse de forma independiente utilizando energía metabólica . La mayoría de los mecanismos de motilidad que evolucionaron entre las bacterias también evolucionaron en paralelo entre las arqueas . La mayoría de las bacterias en forma de bastón pueden moverse con su propio poder, lo que permite la colonización de nuevos entornos y el descubrimiento de nuevos recursos para la supervivencia. El movimiento bacteriano depende no solo de las características del medio, sino también del uso de diferentes apéndices para propulsar. Los movimientos de enjambre y natación son impulsados por flagelos giratorios . Mientras que el enjambre es un movimiento bidimensional multicelular sobre una superficie y requiere la presencia detensioactivos , la natación es el movimiento de células individuales en entornos líquidos.
Otros tipos de movimiento que ocurren en superficies sólidas incluyen espasmos, deslizamientos y deslizamientos, todos independientes de los flagelos. Los espasmos dependen de la extensión, la unión a una superficie y la retracción de los pili de tipo IV que tiran de la celda hacia adelante de una manera similar a la acción de un gancho de agarre, proporcionando energía para mover la celda hacia adelante. El deslizamiento utiliza diferentes complejos motores, como los complejos de adhesión focal de Myxococcus.. A diferencia de los movimientos espasmódicos y de deslizamiento, que son movimientos activos en los que la fuerza motriz es generada por la célula individual, el deslizamiento es un movimiento pasivo. Se basa en la fuerza motriz generada por la comunidad celular debido a las fuerzas expansivas causadas por el crecimiento celular dentro de la colonia en presencia de tensioactivos, que reducen la fricción entre las células y la superficie. El movimiento general de una bacteria puede ser el resultado de fases alternas de natación y caída. Como resultado, la trayectoria de una bacteria que nada en un ambiente uniforme formará una caminata aleatoria con nados relativamente rectos interrumpidos por caídas al azar que reorientan a la bacteria.
Las bacterias también pueden exhibir taxis , que es la capacidad de acercarse o alejarse de los estímulos de su entorno. En la quimiotaxis, el movimiento general de las bacterias responde a la presencia de gradientes químicos. En la fototaxis, las bacterias pueden acercarse o alejarse de la luz. Esto puede resultar particularmente útil para las cianobacterias , que utilizan la luz para la fotosíntesis . Asimismo, las bacterias magnetotácticas alinean su movimiento con el campo magnético de la Tierra .
Algunas bacterias tienen reacciones de escape que les permiten alejarse de los estímulos que podrían dañar o matar. Esto es fundamentalmente diferente de la navegación o la exploración, ya que los tiempos de respuesta deben ser rápidos. Las reacciones de escape se logran mediante fenómenos similares al potencial de acción y se han observado tanto en biopelículas como en células individuales como las bacterias del cable . Actualmente existe interés en desarrollar micro nadadores biohíbridos , nadadores microscópicos que son en parte biológicos y en parte diseñados por humanos, como bacterias nadadoras modificadas para transportar carga.
En 1828, el biólogo británico Robert Brown descubrió el incesante movimiento del polen en el agua y describió su hallazgo en su artículo "Una breve descripción de las observaciones microscópicas ...", [1] que llevó a una extensa discusión científica sobre el origen de este movimiento. Este enigma no se resolvió hasta 1905, cuando Albert Einstein publicó su célebre ensayo Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen . [2] Einstein no solo dedujo la difusión de partículas suspendidas en líquidos en reposo, sino que también sugirió que estos hallazgos podrían usarse para determinar el tamaño de partículas; en cierto sentido, fue el primer micro del mundo.reólogo . [3]
"Rápida o lenta, sigue exactamente su trayectoria y vuelve a donde empezó". [4]
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Son filamentos largos y pegajosos, como se muestra aquí cubriendo esta bacteria E. coli [36]
Ejemplo: Escherichia coli
Ejemplo: Vibrio alginolyticus
Adaptado de Son et al., 2013 [54]
Ejemplo: Rhodobacter sphaeroides
Adaptado de Armitage y Macnab, 1987; [55] Armitage y otros, 1999. [56]
Ejemplo: Pseudomonas putida
Adaptado de Hintsche et al., 2017. [57]
Adaptado de: Kearns (2010) [63]
Modelo de adhesión focal
Adaptado de: Islam y Mignot (2015) [43]
Barra de tamaño = 270 nm
del comportamiento de nado de Serratia marcescens
(a) sin y (b) con la presencia de un quimioatrayente [137]