Fenotipo

Descifrando fenotipos metabólicos de comunidades microbianas en función de la distribución taxonómica

Vivimos en un mundo lleno de comunidades de microorganismos, donde las interacciones entre ellos son clave para su supervivencia y adaptación. ¿Alguna vez te has preguntado cómo estos grupos de organismos se comportan en diferentes entornos? El Dr. Alejandro Maass Investigador del IM- CRG y su equipo de científicos ha estado investigando precisamente eso, y sus descubrimientos son fascinantes.

En un estudio reciente, los investigadores han utilizado una herramienta llamada modelado basado en restricciones para estudiar cómo comunidades microbianas metabolizan en función de su composición y el entorno en el que se encuentran. Imagina estas comunidades microbianas como pequeñas ciudades donde cada tipo de microorganismo tiene un trabajo específico y depende de otros para sobrevivir.

Lo interesante es que, al estudiar estas comunidades, descubrieron que no siempre buscan la máxima producción de biomasa, como se asume usualmente. En cambio, tienen una especie de “plasticidad metabólica” que les permite adaptarse rápidamente a cambios en el entorno. Esto significa que pueden cambiar sus procesos metabólicos según sea necesario para sobrevivir.

Para entender esto mejor, los científicos crearon lo que llaman un “espacio de abundancia-crecimiento”, que es como un mapa que muestra cómo cambian los procesos metabólicos en función de la composición de la comunidad y la velocidad a la que crecen. Al observar este mapa, pudieron identificar qué reacciones metabólicas son más sensibles a los cambios en el entorno y cómo la abundancia relativa de cada tipo de microorganismo afecta la capacidad de la comunidad para adaptarse.

Para poner a prueba sus ideas, los científicos utilizaron dos ejemplos: una comunidad sintética de dos cepas mutantes de Escherichia coli y una comunidad ambiental de bacterias que se encuentran en un proceso llamado biolixiviación, donde una de ellas consume la materia orgánica producida por la comunidad.

Sus resultados fueron reveladores. No solo confirmaron que la plasticidad metabólica aumenta cuando la tasa de crecimiento disminuye, como se esperaba, sino que también mostraron que la composición de la comunidad juega un papel crucial en esta adaptabilidad.

En resumen, este estudio nos ayuda a comprender mejor cómo comunidades microbianas se comportan en diferentes entornos y cómo pueden adaptarse a cambios en su entorno. Estos hallazgos no solo son importantes para la ciencia, sino que también tienen implicaciones en áreas como la ecología, la salud y la industria biotecnológica.