Scienziati sviluppano nuovo modello per descrivere come batteri si diffondono in diverse forme

Un nuovo modello che descrive come i batteri si diffondono quando si muovono in due diverse forme è stato pubblicato oggi sulla rivista a libero accesso eLife .

I risultati forniscono un altro passo verso l’identificazione di principi generali che sono in grado di spiegare il comportamento delle comunità di diverse specie di batteri.

I batteri possono lavorare insieme in due modi diversi: possono formare sciami o crescere in comunità strutturate chiamate biofilm. Questi comportamenti consentono loro di cercare cibo e acqua e di proteggersi in modo più efficiente rispetto agli individui.

“Sciami microbici e biofilm sono stati studiati estensivamente usando sia gli esperimenti che la teoria, tipicamente come fenomeni separati”, spiega il primo autore Siddarth Srinivasan, Postdoctoral Fellow presso la John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, Università di Harvard, USA. “Tuttavia, nonostante una serie di differenze tra sciami e biofilm, entrambi condividono un certo numero di caratteristiche fisiche e biologiche, suggerendo la possibilità di un quadro unificante per descriverli.”

“Queste somiglianze ci hanno permesso di derivare una teoria che combina meccanica, idrodinamica e trasporto per descrivere le dinamiche di crescita e formazione di sciami e biofilm batterici sottili”, aggiunge il capo del team L Mahadevan, professore di matematica applicata, fisica e biologia organismica ed evolutiva presso Università di Harvard.

Usando la loro teoria, il team ha creato previsioni testabili che hanno confermato utilizzando dati sperimentali pubblicati in precedenza intorno a diversi sciami e biofilm batterici, tra cui Escherichia coli e Bacillus subtilis. Il modello ha rivelato che le dinamiche di diffusione in entrambe le forme di comunità microbica sono limitate dai vincoli di disponibilità di acqua e di nutrienti.

“Avere una teoria unificata che descrive l’espansione in biofilm e sciami ci permette di chiederci come possiamo controllare la diffusione batterica semplicemente manipolando la disponibilità di acqua e sostanze nutritive”, continua Mahadevan. “Ma per studiarlo ulteriormente, la nostra teoria dovrebbe tenere conto di alcuni fattori che vanno al di là del suo ambito attuale, incluso l’ordine orientativo negli sciami batterici, per esempio. I prossimi passi naturali sono di sviluppare il nostro modello per coprire questi fattori in modo che possa aiutare a identificare potenziali strategie per limitare la diffusione di batteri nocivi.”

Il testo di questo articolo, in parte modificato, è stato tradotto in italiano dal testo pubblicato qui sotto licenza Creative Commons — Attribution 4.0 International — CC BY 4.0 ed è dunque disponibile secondo la stessa licenza.

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