Mecanismos de evolución conjunta de bacterias y fagos
La «carrera armamentista evolutiva» entre parásitos y huéspedes puede tener repercusiones de largo alcance en la ecología, la agricultura y la medicina. Esto es particularmente cierto para las bacterias y los bacteriófagos que las infectan y se replican en su interior. Los fagos son ubicuos en la naturaleza y se emplean como antibióticos, mientras que las bacterias desempeñan un papel crucial en los ecosistemas. El equipo del proyecto «Coevolution between bacteria and phages in soil: Ecological and genetic bases of its specificity» (SOILCOEV) investigó los mecanismos que permiten la relación evolutiva entre bacterias y fagos. Para el estudio de la evolución conjunta de huéspedes y parásitos en su entorno natural se aplicaron dos estrategias diferentes. Se inoculó y estudió un ecosistema esterilizado y simplificado (llamado microcosmo) que se logró utilizando el sistema de coevolución bien conocido (Pseudomonas fluorescens SBW25) y un fago virulento asociado, ambos con y sin la población microbiana natural. Los resultados indican que la variación génica no estuvo limitada por una ausencia de evolución, ya que el suelo, la presencia de fagos y la comunidad microbiana refuerzan la selección. Se investigaron también los mecanismos por los cuales los fagos interactúan con el resto de virus y bacterias naturales en el suelo a fin de dirigir la evolución de P. fluorescens SBW25. Tras cuarenta y ocho días, se examinó la tasa de mutación de P. fluorescens y se concluyó que las interacciones entre los virus y el resto de la comunidad microbiana del suelo desempeñaban un papel menor en la orientación de la evolución. Otros experimentos entre bacterias naturales y mutadoras en suelo sugirieron la posibilidad de que otros factores del suelo fueran los responsables de seleccionar tasas de mutación relativamente bajas. Estos resultados podrían explicar la cantidad relativamente baja de bacterias con una tasa de mutación elevada en suelos mientras que en el laboratorio y en las infecciones son tan comunes. El aumento de la disponibilidad de recursos permitió un incremento de la resistencia bacteriana a los fagos pero sin un aumento simultáneo de la infectividad del fago o cambio en la coevolución. Esto sugiere la posibilidad de que los fagos sean menos eficaces en cuanto a controlar la cantidad de bacterias y la composición de las comunidades en medios estables con muchos recursos. El equipo de SOILCOEV proporcionó información valiosa sobre los mecanismos utilizados por las bacterias y los fagos para evolucionar conjuntamente en entornos naturales. De esta forma se entenderá mejor la relación entre microorganismos huéspedes y parásitos.
Palabras clave
Pseudomonas fluorescens, SBW25, parásito, huésped, bacteria, fago, coevolución, suelo, población microbiana
