Esta foto muestra cómo las bacterias forman patrones divertidos.

A primera vista, el halo de ámbar y oro que se ve ante usted puede parecer los anillos del tronco de un árbol. Pero estas bandas radiantes fueron organizadas por creadores diminutos e inesperados: las bacterias.

La semana pasada, investigadores de la Universidad de California San Diego, la Universidad de Stanford y la Universitat Pompeu Fabra publicaron un papel en Celda eso sugiere que las comunidades de bacterias, conocidas como biopelículas, son mucho más complejas de lo que se pensaba anteriormente. Los investigadores descubrieron que las biopelículas pueden organizarse en un patrón similar a un tablero de dardos debido a un mecanismo que los investigadores pensaron que solo existía en plantas y animales.

Incluso si nunca ha oído hablar del biofilm, definitivam ente lo ha encontrado. Algunos tipos comunes

son la escoria del estanque e incluso la placa dental, y la biopelícula puede incluso preservar los naufragios al recubrir el exterior de metal y prevenir la corrosión. El patrón en forma de anillo resaltado en la nueva investigación es el resultado del patrón de respuesta al estrés por nitrógeno de la biopelícula, según el artículo. El nitrógeno es necesario para el crecimiento celular y, si bien el nitrógeno está fácilmente disponible para las células en el borde de la biopelícula, está limitado más cerca del centro.

Esta falta de nitrógeno priva a las bacterias y provoca una respuesta de estrés. El mayor estrés metabólico en el interior de las biopelículas hace que las células liberen esporas, o bacterias bebés, que se utilizan para sobrevivir en condiciones difíciles. Cada etapa de este ciclo de inanición, estrés y esporulación se “congela” en el tiempo y el lugar para formar los anillos concéntricos de los diferentes tipos de células del biofilm.

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Los investigadores sugieren en el artículo que la formación de los anillos de esta manera sigue un “proceso de reloj y frente de onda”. El “reloj”, en este caso el patrón de respuesta al estrés por nitrógeno, crea diferentes etapas de organización del tipo celular. El “frente de onda” es la delimitación entre un tipo de organización y el siguiente. Es un mecanismo similar que modela cada segmento del columna vertebral humana o la raíces de una planta.

“Estamos viendo que las biopelículas son mucho más sofisticadas de lo que pensábamos”, dijo Gürol Süel, profesor de biología molecular en la Universidad de California en San Diego, en un comunicado de prensa. “Aparentemente, la capacidad de las células para segmentarse en el espacio y el tiempo no solo surgió con las plantas y los vertebrados, sino que puede remontarse a más de mil millones de años”.

Estos hallazgos podrían ayudar a los investigadores a comprender mejor el reloj y los mecanismos del frente de onda en plantas y animales porque es más fácil trabajar con bacterias en un entorno de investigación.

“Tener un sistema bacteriano nos permite brindar algunas respuestas que son difíciles de obtener en sistemas de vertebrados y plantas”, dijo Süel en el comunicado. “Las bacterias ofrecen sistemas más accesibles experimentalmente que podrían proporcionar nuevos conocimientos para el campo del desarrollo”.