¿Cómo saben las bacterias lo que pasa a su alrededor? Un rasgo importante que tienen en común todos los organismos vivos, es que poseen mecanismos que les permiten “leer” su ambiente para generar respuestas ante los cambios que se presentan en este.
En el humano los mecanismos que nos permiten hacer esto son nuestros sentidos: gusto, tacto, oído, vista y olfato. Los cuales nos permiten percibir el ambiente por medio de receptores que le comunican a nuestro cerebro la información a nuestro alrededor, en función de los estímulos que estos captan. Tener la noción de la realidad en la que estamos inmersos es importante por varias razones, pero quizá todas ellas puedan resumirse en la función más obvia que se asoma en la evolución de este sistema: Supervivencia.
En todos los organismos, el hecho de poder reconocer el ambiente permite elaborar una respuesta que desde su punto de vista garantice la supervivencia. Ya sea alejándose de los organismos, situaciones u objetos que comuniquen un inminente peligro o acercándose a otros que comuniquen un beneficio. Sea cual sea la situación, este tipo de sistema se encuentra extendido en todos los organismos, incluyendo a las bacterias. En bacterias se han identificado diferentes sistemas que les permiten reconocer lo que ocurre a su alrededor y generar una respuesta. Estos sistemas son conocidos como sistemas de transducción de señales, de los cuales, los sistemas más extensamente descritos y estudiados son los conocidos como sistemas de dos componentes y los sistemas de detección por quorum.
Ambos sistemas actúan mediante mecanismos diferentes entre sí, a pesar de esto la finalidad de ambos es el mismo, ser los ojos, piel, oído, boca y nariz de las bacterias, dándoles a conocer un sinfín de información variada de todo lo que pasa a su alrededor. Por ejemplo, en Escherichia coli el sistema de dos componentes llamado ArcAB le comunica a la bacteria cuando hay oxígeno en el ambiente y cuando éste comienza a agotarse, pero ¿qué significa esto para una bacteria como E. coli? En el contexto de su historia evolutiva y de adaptación, el poder detectar este cambio en el ambiente podría significar diferentes escenarios. Uno de los escenarios descritos para bacterias patógenas es, por ejemplo, que ha encontrado un huésped y, por tanto, un nicho que colonizar. Sin embargo, en su significado más simple, este cambio de ambiente es un indicativo para que la bacteria redirija y optimice el uso de la energía disponible. ¿Cómo? Mediante la elección de genes que deben expresarse, es decir, apagando los genes necesarios para el crecimiento de la bacteria en condiciones aerobias y encendiendo los necesarios para las condiciones anaerobias, permitiendo de este modo la supervivencia y crecimiento de la bacteria.
¿Quieres saber más?
Capra, E. J. & Laub, M. T. (2012), “Evolution of two-component signal transduction systems“, Annu Rev Microbiol, 66: 325-47.
Martínez-Antonio, A., & Soberón-Chávez, G. (2002), “El complejo lenguaje de las bacterias“, Ciencia, 53: 60-67.
