Las bacterias manipulan la sal para construir refugios en los que hibernar

Patrones biosalinos desecados formados por la interacción de células de Escherichia coli con la sal común. / J. M. Gómez-Gómez

La bacteria Escherichia coli es una de las más estudiadas por los biólogos, pero ninguno había reparado en lo que puede hacer este microorganismo dentro de una simple gota de agua con sal: crear impresionantes patrones biomineralógicos en los que guarecerse cuando se seca.

“Fue toda una sorpresa, un resultado completamente inesperado, cuando introduje células de E. coli en gotas salinas y me di cuenta de que las bacterias tenían la capacidad de asociarse a la cristalización de la sal común y modular el desarrollo y crecimiento de los cristales de cloruro sódico”, destaca a Sinc el biólogo José María Gómez.

“De esta forma, en unas cuatro horas, se creó en la gota desecada un impresionante tapete de patrones biosalinos con unas complejas arquitecturas en 3D», añade el investigador, que hizo el descubrimiento con el microscopio de su casa, aunque luego lo confirmó con la ayuda de sus colegas del Laboratory of BioMineralogy and Astrobiological Research (LBMARS, Universidad de Valladolid-CSIC).

Hasta ahora se conocían patrones parecidos creados a partir de soluciones con sal y proteínas aisladas, pero esta es la primera descripción que demuestra que células bacterias enteras pueden dirigir la cristalización del cloruro sódico (NaCl) y generar estructuras biosalinas autooganizadas, de aspecto fractal o dendrítico. El estudio y los llamativos patrones tridimensionales son portada este mes de la revistaAstrobiology.

“El resultado más interesante es que las bacterias entran en estado de hibernación en el interior de estos patrones desecados, aunque luego son capaces de ‘revivir’ con una simple rehidratación”, apunta Gómez, quien subraya una consecuencia muy importante desde el punto de vista astrobiológico: “Dada la riqueza y complejidad de estas formaciones, podrían servir como biofirmas en la búsqueda de vida en ambientes extremadamente áridos fuera de nuestro planeta, como la superficie de Marte o la del satélite Europa de Júpiter”.

Ayuda para la misión ExoMars

De hecho, el laboratorio LBMARS participa en el desarrollo del instrumento RLS Raman del rover de ExoMars, la misión que la Agencia Espacial Europea (ESA) mandará al planeta rojo en 2018, y el nuevo hallazgo puede ayudar a buscar posibles indicios biológicos. Según el investigador, “los patrones observados ayudarán a calibrar el instrumento y ponerlo a prueba para detectar señales hibernantes o huellas de vida marciana”.

“El desafío ahora es comprender cómo las bacterias controlan la cristalización del NaCl para crear esas increíbles estructuras en 3D; y a la inversa, cómo la sal influye para que lo hagan, además de estudiar la estrategia de estos microorganismos para soportar la desecación”, señala Gómez, que recuerda como la simple curiosidad e ilusión por la ciencia, aunque sea con medios sencillos, todavía permite hacer descubrimientos interesantes: “Es todo un homenaje a científicos como el español Santiago Ramón y Cajal y el neerlandés Anton van Leeuwenhoek, que también trabajaron con sus microscopios desde casa”.

Referencia bibliográfica:

José María Gómez Gómez, Jesús Medina, David Hochberg, Eva Mateo-Martí, Jesús Martínez-Frías, Fernando Rull “Drying Bacterial Biosaline Patterns Capable of Vital Reanimation upon Rehydration: Novel Hibernating Biomineralogical Life Formations”. Astrobiology 14 (7): 589-602, 2014. Doi: 10.1089/ast.2014.1162