Demuestran la evolución hacia la coexistencia de dos bacterias beneficiosas para la sostenibilidad de cultivos

Un equipo científico de la Universidad de Málaga y el IHSM La Mayora, liderado por el profesor de Microbiología Diego Romero, ha estudiado la evolución de dos especies bacterianas beneficiosas para la sostenibilidad de cultivos, que hasta el momento se pensaba que se inhibían entre sí, demostrando que ambas han evolucionado hasta la coexistencia, lo que abre las puertas a su combinación para la mejora de cultivos.

El investigador de la UMA y el IHSM La Mayora Diego Romero, autor principal de este estudio.

El investigador de la Universidad de Málaga explica que con este trabajo se ha conseguido la ‘diana’ de un antibiótico producido por una de ellas, además de avanzar en el conocimiento sobre la acumulación de mutaciones en rutas metabólicas que son clave para la vida de las plantas y que, aunque no afectan a su funcionalidad, sí permiten la capacidad de resistir el ataque de la competidora.

“Sabíamos que estas dos bacterias coexistían en la naturaleza, pero ahora conocemos cómo se pasa de la inhibición inicial de ambas a una situación de coexistencia”, afirma Romero, quien destaca que desde el punto de vista básico es “apasionante” ver las estrategias que han utilizado cada una de las especies para adaptarse a esa ‘lucha’ química, conocida como ‘chemical warfare’.

Agricultura sostenible

Este trabajo tiene una aplicación directa en la agricultura, ya que muestra la manera en la que ambas bacterias, que contribuyen a la salud de la planta, pueden ser utilizadas en el modelo de agricultura sostenible gracias a la coexistencia con métodos como “fraccionar los tratamientos sin solaparse, algo que, según Romero, permite jugar con ellas y establecer la mejor estrategia para poder aplicarla y así potenciar esa contribución beneficiosa sin que haya perjuicio entre ellas.

La investigación, publicada en la revista científica Cell Report, es la continuación de un trabajo anterior publicado en 2019 en el que se estudiaron los elementos estructurales de ambas bacterias, para luego dar paso a este artículo en el que se ha analizado la lucha química entre ellas. Gran parte de los estudios se han realizado en cucurbitáceas (plantas de melón).

El equipo científico de este estudio en la puerta del nuevo edificio del IHSM La Mayora UMA-CSIC, ubicado en Teatinos.

Se ofrece así “un enfoque pluridisciplinar a una pregunta biológica”, aportando una visión completa de lo que está ocurriendo en la relación de ambas bacterias. Romero aclara que esta investigación se ha basado en el estudio de las interacciones a nivel microscópico, algo que “rompe con ese esquema de la ciencia aislada, en la que no se estudia el contexto y los factores que afectan a las interacciones microbianas y su crecimiento”.

Bajo la dirección de Diego Romero, también han participado en este estudio los investigadores del IHSM La Mayora del Departamento de Microbiología y Protección de Cultivos Carlos Molina, Ana Isabel Pérez-Lorente, Luis Díaz-Martínez, David Vela-Corcía, y Antonio de Vicente, en colaboración con los científicos de la Universidad de California Pieter C. Dorrestein, Andrés Mauricio Caraballo-Rodríguez y Daniel Petras y del Centro Andaluz de Nanomedicina y Biotecnología con John Pearson.

Referencia bibliográfica:

Carlos Molina-Santiago, David Vela-Corcía, Daniel Petras, Luis Díaz-Martínez, Alicia Isabel Pérez-Lorente, Sara Sopeña-Torres, John Pearson, Andrés Mauricio Caraballo-Rodríguez, Pieter C. Dorrestein, Antonio de Vicente, Diego Romero (2021). Chemical interplay and complementary adaptative strategies toggle bacterial antagonism and co-existence, Cell Reports. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109449