ESCUELA DE MICROBIOLOGIA Y PARASITOLOGIA “Quorum Sensing”

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Vibrio fischeri

En 1972 Eberhard estudio la bacteria marina Vibrio fischeri (V. Fischeri), la cual, al ser cultivada en el laboratorio a altas densidades celulares, emitía luminiscencia. Lo primero que descubrió es que este microorganismo forma relaciones simbióticas con algunas especies de calamares (Eupryma scolopes)13. De este modo, la bacteria obtiene un lugar seguro donde vivir, y por su parte el calamar puede alejarse de los depredadores gracias a la luz emitida por las bacterias. Posteriormente se demostró que la luminiscencia se debe a la presencia de una molécula que era producida por las mismas bacterias, y activaba la luminiscencia solamente cuando alcanzaba concentraciones suficientemente altas14. Finalmente, la molécula producida por V. fischeri fue identificada en 1981 por Eberhard et al. como N-acil-homose- rina-lactona14. El término que se utilizó para nombrar este fenómeno, quorum sensing , fue citado por primera vez en una revisión que publicaron Fuqua et al. en la revista Journal of Bacteriology en el año 199415. El origen del nombre se debe al doctor Winans, un colaborador del grupo dirigido por Greenberg, quien explico a su cuñado en una reunión familiar el tipo de trabajo de investigación que estaba realizando, y a este se le ocurrió que la expresión quorum sensing (darse cuenta de que se había alcanzado el número mínimo para algo) describía mejor el fenómeno que el termino autoinduccion16. La regulación de este proceso mediante quorum sensing tiene bastante sentido, ya que no le serviría de nada al calamar que las bacterias produjesen luminiscencia cuando se encuentren en baja concentración ya que, en este caso, la luz emitida serıa insuficiente para que el calamar pudiese ver.

En 1970, K. H. Nealson y J. W. Hastings, en la Universidad de Harvard, Massachussets, al tratar de aislar una enzima llamada luciferasa que permite la producción de luz en varios organismos luminiscentes a partir de cultivos de la bacteria Vibrio fischeri, notaron que dichos cultivos producían luz sólo en un punto dado a lo largo de su crecimiento. Esto es, la luz se producía sólo cuando había una alta densidad de células en el cultivo, y no al inicio de éste. La producción de luz disminuía en cultivos envejecidos. Nealson y Hastings postularon que la producción de la enzima debía de estar controlada por algún mecanismo molecular cuya señal era producida por las mismas bacterias.

Llamaron “autoinducción” a este fenómeno, y a la molécula que servía de señal, “autoinductor”. Aunque al principio esta teoría fue recibida con escepticismo, con el tiempo se describieron los componentes moleculares que hacen posible este tipo de regulación. La bacteria marina V. fischeri, aunque puede vivir libremente, se ha adaptado para habitar dentro de un órgano especializado delcalamar Euprymna scolopes, que aparentemente evolucionó expresamente para ello. En edad temprana, este calamar acepta un solo tipo de bacteria (V. fischeri) dentro de su órgano especializado.

Gracias a la disponibilidad de nutrientes proporcionados por el calamar en ese sitio, las bacterias se multiplican hasta alcanzar una alta densidad, y en ese momento la población bacteriana comienza a producir luz.

Esta relación simbiótica rinde beneficios tanto para la bacteria como para el huésped: este último, un organismo multicelular eucarionte, brinda a las bacterias protección y nutrientes, mientras que las bacterias producen luz en la parte inferior del calamar, que es donde se localiza el órgano de simbiosis, y, como el calamar es un animal nocturno, le permite no proyectar sombra, o bien asemejar la apariencia de la luna y de esta manera pasar inadvertido para sus depredadores o para sus presas. Se cree que el mismo mecanismo de señalización que controla la producción de luz de V. fischeri también les sirve a estas bacterias para distinguir si se encuentran en vida libre o dentro del órgano de luz..[pic 2]

REFERENCIAS

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