Crecimiento bacterial
El crecimiento bacteriano es la proliferación de bacterias en dos células hijas, en un proceso llamado fisión binaria . Siempre que no ocurra ningún evento, las células hijas resultantes son genéticamente idénticas a la célula original. Por tanto, se produce el crecimiento bacteriano. Ambas células hijas de la división no necesariamente sobreviven. Sin embargo, si el número que sobrevive excede la unidad en promedio, la población bacteriana experimenta un crecimiento exponencial . La medición de una curva de crecimiento bacteriano exponencial en cultivo por lotes era tradicionalmente parte de la formación de todos los microbiólogos; el medio básico requiere el recuento bacteriano (recuento de células) directo e individual (microscópico, citometría de flujo [1]).), métodos directos y a granel (biomasa), indirectos e individuales (recuento de colonias) o indirectos y a granel (número más probable, turbidez , absorción de nutrientes). Los modelos concilian la teoría con las medidas. [2]
En estudios autecológicos , el crecimiento de bacterias (u otros microorganismos, como protozoos , microalgas o levaduras ) en cultivo discontinuo se puede modelar con cuatro fases diferentes: fase de retraso (A), fase logarítmica o fase exponencial (B), fase estacionaria (C ) y fase de muerte (D). [3]
Este modelo básico de crecimiento de cultivos por lotes extrae y enfatiza aspectos del crecimiento bacteriano que pueden diferir del crecimiento de la macrofauna. Enfatiza la clonalidad, la división binaria asexual, el corto tiempo de desarrollo en relación con la replicación en sí, la tasa de muerte aparentemente baja, la necesidad de pasar de un estado latente a un estado reproductivo o de condicionar los medios y, finalmente, la tendencia de las cepas adaptadas al laboratorio. para agotar sus nutrientes. En realidad, incluso en el cultivo por lotes, las cuatro fases no están bien definidas. Las células no se reproducen en sincronía sin una indicación explícita y continua (como en los experimentos con bacterias acechadas [8]).) y su fase de crecimiento exponencial a menudo no es nunca una tasa constante, sino una tasa de descomposición lenta, una respuesta estocástica constante a las presiones tanto para reproducirse como para permanecer inactivo frente a la disminución de las concentraciones de nutrientes y el aumento de las concentraciones de desechos.
La disminución del número de bacterias puede incluso volverse logarítmica. Por lo tanto, esta fase de crecimiento también puede denominarse fase de crecimiento logarítmico negativo o exponencial negativo. [1]
Cerca del final de la fase logarítmica de un cultivo por lotes, puede inducirse la competencia para la transformación genética natural , como en Bacillus subtilis [9] y en otras bacterias. La transformación genética natural es una forma de transferencia de ADN que parece ser una adaptación para reparar daños en el ADN.
El cultivo por lotes es el método de crecimiento de laboratorio más común en el que se estudia el crecimiento bacteriano, pero es solo uno de muchos. Idealmente, está desestructurado espacialmente y estructurado temporalmente. El cultivo bacteriano se incuba en un recipiente cerrado con un solo lote de medio. En algunos regímenes experimentales, parte del cultivo bacteriano se retira periódicamente y se agrega a un medio estéril nuevo. En el caso extremo, esto conduce a la renovación continua de los nutrientes. Esto es un quimiostato, también conocido como cultivo continuo. Idealmente, está desestructurado espacialmente y temporalmente desestructurado, en un estado estable definido por las tasas de suministro de nutrientes y crecimiento bacteriano. En comparación con el cultivo por lotes, las bacterias se mantienen en una fase de crecimiento exponencial y se conoce la tasa de crecimiento de las bacterias. Los dispositivos relacionados incluyen turbidostatos y auxostatos . Cuando Escherichia coli crece muy lentamente con un tiempo de duplicación de 16 horas en un quimiostato, la mayoría de las células tienen un solo cromosoma. [1]
