Las bacterias pueden aumentar la aptitud de su huésped
Los microorganismos pueden aumentar la capacidad de su huésped para adaptarse al medio ambiente y reproducirse: los biólogos evolutivos estudian ahora los mecanismos moleculares subyacentes. Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Fabian Staubach y Yun Wang, del Instituto de Biología I de la Universidad de Friburgo, ha estudiado la relación entre las bacterias Gluconobacter y las moscas de la fruta Drosophila melanogaster. Han descubierto que variantes específicas de Gluconobacter suministran a las moscas vitamina B1 mejorando su estado físico. La investigación consistió en la comparación de cepas diferentes pero estrechamente relacionadas de bacterias Gluconobacter y el efecto que tienen en las moscas de la fruta. Las bacterias portadoras de genes para la producción de vitamina B1 aumentaron el número de crías de las moscas. Además, los investigadores descubrieron que las bacterias pueden transmitir los genes necesarios para la producción de vitamina de forma horizontal, es decir, no sólo a su descendencia, sino también a otras bacterias vivas. El estudio de asociación del genoma microbiano (GWAS) se llevó a cabo junto con investigadores del Instituto Max Planck de Biología Evolutiva y la Universidad de Wisconsin La Crosse, en Estados Unidos. Los resultados se han publicado en la revista BMC Biology.
La influencia de las bacterias Gluconobacter con y sin genes de vitamina B1 en la reproducción de la mosca de la fruta - y la transferencia horizontal de los genes entre las bacterias
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
"Queremos entender mejor cómo los microbios influyen en la aptitud de sus huéspedes. Por ello, estamos rastreando los acontecimientos evolutivos que conducen a cambios en la aptitud del huésped mediados por las bacterias", explica Staubach.
Al rastrear la evolución de los genes productores de vitaminas, los investigadores descubrieron que un conjunto de cepas de Gluconobacter probablemente había perdido los genes en la historia evolutiva, pero luego los recuperó a través de la transferencia horizontal de genes de otras bacterias. Los investigadores lo descubrieron creando un árbol filogenético de las bacterias que estaban estudiando, que luego utilizaron para trazar la historia evolutiva de los genes productores de vitaminas. En una rama de este árbol, los genes productores de vitaminas aparecían como un bloque conectado (operón) de genes que eran muy similares a los genes de bacterias emparentadas muy distantes. Estas son las huellas típicas de la transferencia horizontal de genes.
En pocas palabras, Staubach dice: "Nuestro estudio subraya la importancia de la variación genética entre bacterias estrechamente relacionadas para el huésped y muestra que la transferencia horizontal de genes puede contribuir a la flexibilidad del microbioma y posiblemente a la adaptación del huésped a su entorno."
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