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Estos investigadores han "diseñado" una "coreografía de bacterias" y han dibujado las caras de Einstein y Darwin con ella

Estos investigadores han "diseñado" una "coreografía de bacterias" y han dibujado las caras de Einstein y Darwin con ella
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Un microscopio, una lámpara y varios millones de bacterias... Esto es lo que hace falta para que un equipo de investigadores se dediquen a hacer "arte" bacteriano. Ya de paso, si descubren algo útil para el mundo científico, el resultado es perfecto. Eso mismo es lo que ha hecho un grupo del departamento de Física de la Università di Roma "Sapienza", cuyos resultados pueden verse en un magnífico vídeo que muestra cómo miles de Escherichia coli "bailan" al son de la luz para dibujar el rostro de Albert Einstein o Charles Darwin.

El secreto está en la luz

Como maestros del espectáculo, el grupo de Giacomo Frangipane ha "entrenado" (en un sentido muy libre de la palabra) a estas bacterias a reaccionar ante la luz. Esto no es raro ya que muchos microorganismos móviles reaccionan a señales ambientales con movimiento. Esto se explica porque muchas de las bacterias dependen de las condiciones de luz para poder sobrevivir.

Bacterias

Así, estos microorganismos se mueven más rápido o más lento según haya más o menos iluminación. Para ello, estas bacterias utilizan proteínas especiales, como la proteorodopsina, que es una proteína fotoactiva. Esto quiere decir que la proteína se sitúa cerca de la superficie del organismo, como si de una placa solar se tratase. Al recibir la luz, estas proteínas producen "energía" para la célula, permitiendo que se mueva más rápido. Esta proteína fue encontrada, por primera vez, en bacterias que nadan en el océano.

Así, el equipo ha conseguido, con una lámpara, proyectar las imágenes de la cara de Albert Einstein, dirigiendo a las bacterias para que formen el dibujo. Después, la imagen cambia al rostro de Charles Darwin, y los millones de E. coli se desplazan hasta confeccionar el nuevo rostro ante la cámara. Aunque el vídeo dura apenas unos segundos, en realidad este "baile bacteriano" tardó unos cinco minutos en ocurrir.

Cómo "enseñar a bailar" a una bacteria

¿Cómo podemos hacer que Escherichia coli, una bacteria cosmopolita, presente en nuestro organismo y en casi todas partes, se mueva a nuestra voluntad? La respuesta es muy sencilla: modificándola genéticamente. La modificación genética de bacterias es el pan nuestro de cada día en los laboratorios de microbiología. Para estudiar las propiedades de un fármaco, o la biología celular de un organismo, se modifica su ADN con el fin de buscar un efecto.

Bacterias2

Por ejemplo, podemos crear clones, es decir, replicar la bacteria, añadiendo o eliminando un gen que le permita resistir un antibiótico. En este caso, el gen insertado por el equipo científico le da a la bacteria la capacidad de producir y utilizar la proteorodopsina para reaccionar ante la luz.

Así, el equipo solo tuvo que meter este gen y ¡voilá! las E. coli resultantes se mueven más rápido cuando hay luz y más lento cuando no la hay. El efecto es, como veíamos, que las bacterias generan capas más o menos activas que se traducen en los dibujos de la luz que están proyectando los investigadores. La siguiente pregunta, sin embargo, es la siguiente: ¿para qué nos sirve esto?

Organizar y controlar microorganismos

Este experimento, en primer lugar, ayuda a los investigadores a entender mejor cómo funciona esta propiedad de movimiento fotoactivo, es decir, cómo se mueven las bacterias ante la estimulación de la luz. En segundo, esto también sirve para ayudar a diseñar un método de control y organización bacteriano. Esto puede resultar muy útil en el diseño de experimentos microbiológicos de todo tipo.

"En conclusión, hemos demostrado que una suspensión de bacterias nadando con una velocidad controlable ópticamente puede proporcionar una nueva clase de materiales activos que se puede organizar según la luz, cambiando su densidad con precisión, reversibilidad y rapidez, empleando un proyector de luz de baja potencia".

O también podría resultar interesante para la confección de biorreactores, que son uno de los adelantos más productivos de la actualidad. En general, esta investigación considerada como básica, es decir, que no tiene un rendimiento económico directo (a priori), ayudará a asentar las bases de la capacidad de movimiento asociada a la luz. Como decíamos, esto repercutirá en nuevas investigaciones, que no son posibles sin la investigación básica hecha en primer lugar.

El equipo no solo ha demostrado poder mover a la población bacteriana a voluntad, sino que, además, ha descrito cómo hacerlo con precisión, utilizando un proyector de baja potencia, un material relativamente barato, ayudando a otros investigadores a que preparen, si así lo desean, sus propias "coreografías bacterianas", sea su objetivo el de pintar caras o hacer nuevos descubrimientos revolucionarios en el mundo de la biotecnología.

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