Las cianobacterias se encuentran entre las formas de vida más antiguas e importantes del mundo; por ejemplo, porque desempeñaron un papel importante en la producción de oxígeno en nuestra atmósfera. Algunas especies forman filamentos largos que constan de unas pocas a más de 1000 células individuales. De esta forma, las bacterias filamentosas pueden moverse. Los principios de este movimiento han sido investigados ahora por un equipo de investigación dirigido por el líder del grupo MPI-DS y profesor de la Universidad de Konstanz, en colaboración con la Universidad de Bayreuth y la Universidad de Göttingen.
“Medimos la fuerza durante el movimiento de bacterias filamentosas individuales”, describe el método el primer autor, Maximilian Kirjahn. “Descubrimos que cuando se aplica una fuerza más allá de una determinada longitud, comienzan a doblarse, mientras que los filamentos más cortos permanecen rectos”, continúa Kurjan. Para hacer esto, los investigadores utilizaron un chip de microfluidos especial en el que las bacterias se dirigieron a los canales y finalmente chocaron contra una barrera. Esta prueba de flexión reveló que los hilos comienzan a torcerse y pandearse a una longitud de aproximadamente 150 micrómetros.
Las longitudes críticas permiten la flexibilidad del sistema.
“Curiosamente, la longitud de la mayoría de las cianobacterias también se encuentra en este rango”, informa Karpitska. Y continúa: “Esto significa que un ligero cambio en la longitud de una población modifica su movimiento. Esto marca un punto de inflexión natural en el que las bacterias adaptan su comportamiento a las condiciones externas”. Las bacterias parecen moverse pegándose a una superficie, porque carecen de cilios u otras hélices externas, y fuerzas mayores crean más fricción.
Las cianobacterias utilizan la luz solar como fuente de energía y, por tanto, ofrecen aplicaciones prometedoras en biotecnología. Como colectores biosolares, pueden utilizarse, por ejemplo, para producir biocombustibles. Debido a su estructura fibrosa con un espesor similar a la fibra de carbono, también se pueden utilizar en biomateriales adaptativos que pueden moldearse con la luz. Por tanto, una mejor comprensión de sus propiedades de motilidad contribuye al uso tecnológico de las cianobacterias.
