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La bellezza artistica delle colture batteriche

2020-01-15 11:12:42

I batteri li troviamo dappertutto: nel suolo, nell'acqua e anche nell'intestino umano. In laboratorio vengono spesso coltivati singolarmente, ma in natura molte specie microbiche convivono nello stesso spazio.

Ricercatori dell'Università di San Diego si sono divertiti a farli crescere in coppia creando dei splendidi modelli floreali. 

Hanno preso l'E. coli ( Escherichia coli) un batterio non motile e l'hanno fatto crescere sulla superficie dell'agar insieme ad un altro batterio A.baylyi (Acinetobacter baylyi) che invece è un batterio dotato di movimento. 

L'agar serve per fornire nutrimento per i batteri ed è una ottima superficie sui cui muoversi.

L'acinetobacter grazie alla presenza di pili riesce a muoversi sull'agar e in un periodo di 24 ore copre l'intera superficie dell'agar disponibile nel piatto di Petri su cui viene coltivata. L'altro batterio invece non è capace a muoversi sull'agar e in 24 ore si diffonde malapena.

Mescolando insieme i due batteri nella gocciolina iniziale, entrambi i batteri diventano mobili creando dei disegni bellissimi simili a fiori. L'E. coli scroccava un giro sul A. baylyi diventando mobile anche lei.  

In realtà i ricercatori avevano mescolato i due ceppi batterici per un altro progetto e hanno scoperto solo per caso “le capacità artistiche” di questi due batteri. Cosi si sono divertiti a studiarli: hanno studiato il loro tasso di crescita, la motilità e l'attrito contro la superficie dell'agar. Hanno scoperto che la formazione del modello floreale ha origine al confine in espansione della colonia e diventa instabile a causa della resistenza esercitata dall'E. coli: nelle aree dove sono presenti una quantità minore di E. coli, i confini della colonia in crescita si espandono di più. Nelle aree invece dove la quantità di E. coli è maggiore c'è più attrito e i confini ristagnano. Questo è ciò che crea i “petali” dei fiore.

Questi risultati potrebbero avere delle importanti implicazioni anche nello studio dei biofilm in crescita quando i batteri mobili sono mescolati con un ceppo non motorio.

Biofilm sono comunità di microrganismi, compresi batteri e funghi, che aderiscono l'uno all'altro e alle superfici, creando matrici forti che sono difficili da abbattere. Un esempio comune  possono essere le placche dentali. I biofilm crescono anche in dispositivi medici come pacemaker e cateteri. Imparare come i batteri non mobili possono "attaccarsi" ai batteri mobili può fornire informazioni su come si formano biofilm e come possono essere eliminati. 

La formazione dei film batterici sono oggetto di tante ricerche ma la maggior parte degli studi di laboratorio sono focalizzati sulla dinamica delle colonie di solo un tipo di batterio. 

In realtà la maggiore parte dei batteri vivono in comunità ed è importante studiare i meccanismi della loro coabitazione. Sono stati identificati diversi meccanismi biochimici di comunicazione e cooperazione tra specie diverse, ma ora hanno scoperto anche la sorprendente complessità dei meccanismi di interazione puramente fisici.