La motilidad de enjambre es una translocación rápida (2 a 10 μm / s) y coordinada de una población bacteriana a través de superficies sólidas o semisólidas, [1] y es un ejemplo de multicelularidad bacteriana y comportamiento de enjambre . La motilidad en enjambre fue reportada por primera vez por Jorgen Henrichsen [2] y se ha estudiado principalmente en el género Serratia , [3] [4] Salmonella , [5] Aeromonas , [6] Bacillus , [7] Yersinia , [8] Pseudomonas , [9 ] [10] [11] [12] [13] Proteo, [14] Vibrio [15] [16] y Escherichia . [17] [18]
Este comportamiento multicelular se ha observado principalmente en condiciones controladas de laboratorio y se basa en dos elementos críticos: 1) la composición de nutrientes y 2) la viscosidad del medio de cultivo (es decir,% de agar). [5] Una característica particular de este tipo de motilidad es la formación de patrones dendríticos similares a fractales formados por enjambres migratorios que se alejan de una ubicación inicial. Aunque la mayoría de las especies pueden producir zarcillos cuando pululan, algunas especies como Proteus mirabilis forman un motivo de círculos concéntricos en lugar de patrones dendríticos.
Biosurfactante, detección de quórum y enjambre
En algunas especies, la motilidad de enjambre requiere que ocurra la autoproducción de biosurfactante . [5] [19] La síntesis de biosurfactantes generalmente está bajo el control de un sistema de comunicación intercelular llamado detección de quórum . Se cree que las moléculas de biosurfactantes actúan reduciendo la tensión superficial, lo que permite que las bacterias se muevan a través de una superficie.
Diferenciación celular
Las bacterias enjambradas experimentan una diferenciación morfológica que las distingue de su estado planctónico. Las células localizadas en el frente de migración suelen estar hiperelongadas, hiperflageladas y agrupadas en estructuras de balsa multicelular. [11] [12] [20] [21]
Importancia ecológica
Se desconoce el papel fundamental de la motilidad del enjambre. Sin embargo, se ha observado que el enjambre de bacterias activas de Salmonella typhimurium muestra una resistencia elevada a ciertos antibióticos en comparación con las células indiferenciadas. [22]
Ver también
Referencias
- ↑ Harshey, Rasika M. ( 1 de enero de 2003). "Motilidad bacteriana en una superficie: muchas formas de lograr un objetivo común". Revisión anual de microbiología . 57 (1): 249–73. doi : 10.1146 / annurev.micro.57.030502.091014 . PMID 14527279 .
- ^ Henrichsen, J (1972). "Translocación de superficie bacteriana: una encuesta y una clasificación" . Revisiones bacteriológicas . 36 (4): 478–503. doi : 10.1128 / MMBR.36.4.478-503.1972 . PMC 408329 . PMID 4631369 .
- ^ Alberti, L; Harshey, RM (1990). "Diferenciación de Serratia marcescens 274 en células nadadoras y pululantes" . Revista de bacteriología . 172 (8): 4322–28. doi : 10.1128 / jb.172.8.4322-4328.1990 . PMC 213257 . PMID 2198253 .
- ^ Eberl, L; Molin, S; Givskov, M (1999). "Motilidad superficial de Serratia liquefaciens MG1" . Revista de bacteriología . 181 (6): 1703–12. doi : 10.1128 / JB.181.6.1703-1712.1999 . PMC 93566 . PMID 10074060 .
- ^ a b c Harshey, Rasika M. (1994). "Las abejas no son las únicas: pululan de bacterias Gram-negativas". Microbiología molecular . 13 (3): 389–94. doi : 10.1111 / j.1365-2958.1994.tb00433.x . PMID 7997156 .
- ^ Kirov, SM; Tassell, BC; Semmler, ABT; O'Donovan, LA; Rabaan, AA; Shaw, JG (2002). "Flagelos laterales y motilidad de enjambre en especies de Aeromonas" . Revista de bacteriología . 184 (2): 547–55. doi : 10.1128 / JB.184.2.547-555.2002 . PMC 139559 . PMID 11751834 .
- ^ Kearns, Daniel B .; Losick, Richard (2004). "Motilidad de enjambre en Bacillus subtilis no domesticado" . Microbiología molecular . 49 (3): 581–90. doi : 10.1046 / j.1365-2958.2003.03584.x . PMID 12864845 .
- ^ Young, GM; Smith, MJ; Minnich, SA; Miller, VL (1999). "El operón regulador maestro de la motilidad de Yersinia enterocolitica, flhDC, es necesario para la producción de flagelina, la motilidad de natación y la motilidad de enjambre" . Revista de bacteriología . 181 (9): 2823–33. doi : 10.1128 / JB.181.9.2823-2833.1999 . PMC 93725 . PMID 10217774 .
- ^ Déziel, E; Lépine, F; Milot, S; Villemur, R. (2003). "Se requiere rhlA para la producción de un biosurfactante novedoso que promueve la motilidad de enjambre en Pseudomonas aeruginosa: ácidos 3- (3-hidroxialcanoiloxi) alcanoicos (HAA), los precursores de los ramnolípidos" (PDF) . Microbiología . 149 (Pt 8): 2005–13. doi : 10.1099 / mic.0.26154-0 . PMID 12904540 .
- ^ Tremblay, Julien; Richardson, Anne-Pascale; Lépine, François; Déziel, Eric (2007). "Los estímulos extracelulares autoproducidos modulan el comportamiento de motilidad de enjambre de Pseudomonas aeruginosa". Microbiología ambiental . 9 (10): 2622–30. doi : 10.1111 / j.1462-2920.2007.01396.x . PMID 17803784 .
- ^ a b Köhler, T; Curty, LK; Barja, F; Van Delden, C; Pechère, JC (2000). "El enjambre de Pseudomonas aeruginosa depende de la señalización de célula a célula y requiere flagelos y pili" . Revista de bacteriología . 182 (21): 5990–96. doi : 10.1128 / JB.182.21.5990-5996.2000 . PMC 94731 . PMID 11029417 .
- ^ a b Rashid, MH; Kornberg, A (2000). "El polifosfato inorgánico es necesario para la natación, el enjambre y las sacudidas de Pseudomonas aeruginosa" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 97 (9): 4885–90. doi : 10.1073 / pnas.060030097 . PMC 18327 . PMID 10758151 .
- ^ Caiazza, Carolina del Norte; Shanks, RMQ; O'Toole, GA (2005). "Los ramnolípidos modulan los patrones de motilidad del enjambre de Pseudomonas aeruginosa" . Revista de bacteriología . 187 (21): 7351–61. doi : 10.1128 / JB.187.21.7351-7361.2005 . PMC 1273001 . PMID 16237018 .
- ^ Más bien, Philip N. (2005). "Diferenciación de células enjambres en Proteus mirabilis" . Microbiología ambiental . 7 (8): 1065–73. doi : 10.1111 / j.1462-2920.2005.00806.x . PMID 16011745 .
- ^ McCarter, L .; Silverman, M. (1990). "Diferenciación de células enjambres inducidas por la superficie de Vibrio parahaemoiyticus" . Microbiología molecular . 4 (7): 1057–62. doi : 10.1111 / j.1365-2958.1990.tb00678.x . PMID 2233248 .
- ^ McCarter, Linda L. (2004). "Los sistemas flagelares duales permiten la motilidad en diferentes circunstancias". Revista de Microbiología y Biotecnología Molecular . 7 (1–2): 18–29. doi : 10.1159 / 000077866 . PMID 15170400 . S2CID 21963003 .
- ^ Harshey, RM; Matsuyama, T (1994). "Transición dimórfica en Escherichia coli y Salmonella typhimurium: diferenciación inducida por la superficie en células enjambre hiperflageladas" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 91 (18): 8631–35. doi : 10.1073 / pnas.91.18.8631 . PMC 44660 . PMID 8078935 .
- ^ Burkart, M; Toguchi, A; Harshey, RM (1998). "El sistema de quimiotaxis, pero no quimiotaxis, es esencial para la motilidad de enjambre en Escherichia coli" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 95 (5): 2568–73. doi : 10.1073 / pnas.95.5.2568 . PMC 19416 . PMID 9482927 .
- ^ Daniels, Ruth; Vanderleyden, Jos; Michiels, enero (2004). "Detección de quórum y migración de enjambres en bacterias" . Reseñas de Microbiología FEMS . 28 (3): 261–89. doi : 10.1016 / j.femsre.2003.09.004 . PMID 15449604 .
- ^ Julkowska, D .; Obuchowski, M; Holanda, IB; Séror, SJ (2004). "Patrones de enjambres ramificados en un medio sintético formado por la cepa 3610 de Bacillus subtilis de tipo salvaje : detección de diferentes morfologías celulares y constelaciones de células a medida que se desarrolla la arquitectura compleja". Microbiología . 150 (Parte 6): 1839–49. doi : 10.1099 / mic.0.27061-0 . PMID 15184570 .
- ^ Hamze, K .; Autret, S .; Hinc, K .; Laalami, S .; Julkowska, D .; Briandet, R .; Renault, M .; Absalon, C .; Holanda, IB (1 de enero de 2011). "El análisis de una sola célula in situ en una comunidad de enjambres de Bacillus subtilis identifica subpoblaciones distintas espacialmente separadas que expresan diferencialmente hag (flagelina), incluidos los enjambres especializados" . Microbiología . 157 (9): 2456–2469. doi : 10.1099 / mic.0.047159-0 . PMID 21602220 .
- ^ Kim, W .; Killam, T .; Sood, V .; Surette, MG (2003). "La diferenciación de células de enjambre en Salmonellaenterica Serovar Typhimurium da como resultado una resistencia elevada a múltiples antibióticos" . Revista de bacteriología . 185 (10): 3111–7. doi : 10.1128 / JB.185.10.3111-3117.2003 . PMC 154059 . PMID 12730171 .