Investigadores decifram a forma uma vez que as bactérias “conversam”

As bactérias — os organismos vivos mais pequenos do mundo — formam comunidades onde vivem juntos, contribuem com uma troço da propriedade e partilham interesses comuns.

O solo em volta das raízes de uma vegetal contém milhões de organismos que interagem continuamente — muitos indivíduos ocupados para serem estudados de uma só vez, apesar da valia de compreender uma vez que os micróbios se misturam.

Num novo estudo, investigadores da Universidade de Wisconsin-Madison aprenderam que um padrão drasticamente reduzido de uma comunidade microbiana torna verosímil observar algumas das interações complexas.

Ao fazê-lo, descobriram um ator-chave na informação microbiana: a presença ou falta de um constituído antibiótico produzido por um dos membros da comunidade afetou o comportamento dos outros dois membros.

Pouco se compreende sobre uma vez que os micróbios individuais interagem uns com os outros em comunidades, mas esse conhecimento tem uma promessa incrível.

Por exemplo, a bactéria Bacillus cereus pode proteger as vegetação, produzindo um antibiótico que dissuade o agente patogénico que provoca o “amortecimento”, uma doença que mata as vegetação e é dispendiosa para os agricultores.

Mas os agentes biocontroladores uma vez que B. cereus nem sempre são eficazes. Por vezes as vegetação tratadas com B. cereus florescem, outras vezes não — e os investigadores estão a tentar compreender porquê.

“As bactérias não vivem isoladas“, sublinha Amanda Hurley, autora principal do novo estudo, publicado na revista científica mBio e citada pela Phys Org.

“Se pudéssemos deslindar uma vez que as interações entre espécies mudam na presença de múltiplas espécies, poderíamos debutar a compreender as tendências de informação de comunidades microbianas inteiras. Usando a química ou a genética poderíamos interromper certas conversas e amplificar outras, levando a microbiomas que interagem com os seus ambientes de forma mais positiva e previsível, quer se trate de seres humanos, culturas ou do próprio solo”, acrescenta a investigadora.

Interpretar as interações entre microrganismos poderia ajudar na geração de um envolvente mais favorável a Bacillus cereus. Hurley e os co-autores Marc Chevrette, professor na Universidade da Florida, e Natalia Rosario-Melendez, estudante de pós-graduação no laboratório de Handelsman, focaram-se em descodificar e transcrever as conversas químicas.

O grupo criou um sistema padrão constituído por três espécies — Fllavobacterium johnsoniae e Pseudomonas koreensis — que foram isoladas com B. cereus a partir de raízes de soja cultivadas no campo, a que deram o nome de “The Hitchhikers of the Rhizosphere” ou THOR.

As bactérias comunicam frequentemente através da química. Manipulando a química através de genes e produtos químicos poderia mudar a conversa e fazer Bacillus cereus sentir-se bem-vindo nas raízes das vegetação.

Os investigadores construíram perfis dos organismos THOR usando o seu mRNA, moléculas produzidas quando um gene é expresso. Em cada combinação de bactérias THOR, os investigadores procuraram diferenças na frase dos genes.

Os organismos THOR responderam uns aos outros de forma dissemelhante em cada combinação, e quando as três espécies estavam juntas, começaram a suceder coisas novas que não aconteceram em nenhum dos pares ou condições únicas.

Na comunidade THOR, a frase genética foi dominada por interações com um membro, P. koreensis. Os resultados foram mediados pela presença da koreenceine antibiótica — o martelo metafórico de THOR.

Esta molécula parece afetar a frase e interação de milhares de genes. Segundo os investigadores, ordenar a forma uma vez que a koreenceine regula os genes da comunidade será uma rampa de lançamento para investigação mais aprofundada.

O estudo confirma a teoria inicial do Handelsman, de que vale a pena investigar as comunidades, porque a atividade não é somente a soma dos membros, sendo que tamém reflete as propriedades da comunidade.

“Tradicionalmente, as pessoas só olham para um único organização. O que torna o nosso estudo dissemelhante é que olhamos para a comunidade”, realça Chevrette.

“As comunidades são diferentes. Há alguma coisa único numa comunidade que a torna dissemelhante da soma das suas partes. A utilização da simplicidade dos modelos microbiológicos pode ajudar-nos com o repto de compreender os micróbios em comunidades complexas, e uma vez que podem ser alterados para melhorar a saúde humana, ambiental, e agrícola”, conclui o investigador.