El grupo de investigación Comunicación y Comunidades Bacterianas (CCB) ha realizado diferentes trabajos de investigación a partir de los cuales se ha obtenido una cantidad considerable de aislamientos bacterianos a partir de corales sanos y enfermos, esponjas, octocorales y moluscos del Caribe colombiano, entre otros organismos. El objetivo de estos estudios ha sido evaluar las interacciones que se establecen entre los organismos hospederos y las comunidades bacterianas asociadas, para poder hacer comparaciones entre las comunidades bacterianas de los mismos hospederos que se encuentran en diferentes condiciones, por ejemplo, tejido sano vs. tejido enfermo, tejido con epibiosis vs. tejido sin epibiosis, entre otros (1). El Quorum Sensing (QS) tiene un papel fundamental en la conformación y estructuración de estas comunidades bacterianas y ellas en la conformación y homeostasis de los ecosistemas marinos, razón por la cual cobran importancia los estudios que se encargan del monitoreo de cambios ocurridos en los procesos de comunicación y sus repercusiones sobre el equilibrio/desequilibrio y la sincronía/diacronía de las comunidades bacterianas y, en consecuencia, las afectaciones positivas y/o negativas que estos cambios puedan tener sobre el bienestar de los organismos hospederos (24). Conocer este tipo de relaciones puede aportar, en un futuro, elementos para generar estrategias que contribuyan con la mitigación de los daños causados por las perturbaciones en los sistemas arrecifales y en general por el cambio climático.
El Quorum Sensing es un fenómeno de comunicación bacteriana dependiente de la densidad poblacional, en el cual las bacterias utilizan moléculas de señalización para comunicarse y regular la expresión génica de distintos fenotipos en respuesta a fluctuaciones en la densidad poblacional (2,57). Algunos de los fenotipos regulados por este mecanismo de comunicación incluyen la bioluminiscencia, la producción de pigmentos, la movilidad y la fijación de nitrógeno, entre otros. Las moléculas de señalización del QS más ampliamente distribuidas en la naturaleza y, por ende, las más estudiadas son las Acil-Homoserín Lactonas (AHLs), que son producidas mayoritariamente por bacterias Gram negativas. Una familia de proteínas denominada LuxI se encarga de la síntesis de estas AHLs, mientras que, otro grupo de proteínas denominadas LuxR se encargan de la detección de este tipo de moléculas y en conjunto actúan como factores de regulación de la transcripción. Las bacterias que poseen este mecanismo de comunicación, tienen un conjunto de genes que codifican para las enzimas sintasas (luxI), para la(s) proteína(s) receptora(s) (luxR), regiones promotoras y otra serie de genes blanco que se encuentran bajo la regulación del mecanismo de comunicación.
En estudios previos del grupo de investigación CCB observó el fenómeno de comunicación bacteriana en especies en las que este comportamiento no había sido descrito, así como también la coincidencia de la síntesis diacrónica de moléculas de señalización en eventos de estrés o enfermedad del holobionte. Por esta razón, en este proyecto se propone la evaluación de los circuitos de QS en estas bacterias, por medio de técnicas de biología molecular y biología computacional que permitan reconocer los genes involucrados en los mecanismos de comunicación bacteriana, así como los fenotipos regulados por QS que puedan estar expresados diferencialmente entre estas bacterias aisladas de organismos en condiciones distintas. |