Las bacterias participan en diversos comportamientos comunes, tales como la formación de bio-películas, el intercambio de ADN, la coordinación de la producción y liberación de enzimas y toxinas, y se mueven en forma de enjambres. Los científicos que trabajan en la rama de la biología evolutiva han llamado evolución social a este proceso, así como recientemente comenzaron a preguntar por qué las células individuales interactúan en estas formas. Las ideas que salieron de la teoría social evolutiva se derivan de los estudios de la conducta de ayuda, formación de grupos, y la cooperación reproductiva en aves, mamíferos e insectos sociales como las hormigas de arena y las abejas. Un importante evento histórico de este trabajo era explicar cómo surgieron estas conductas y qué fuerzas las ayudan a mantenerlas. Al explicar por qué existe la cooperación, es problemático porque muchos de esos comportamientos parecen ser difíciles de comprender. Por ejemplo, el efecto inmediato de la reproducción anterior para ayudar a cuidar de los hijos de otro individuo, de unirse en una lucha para apoyar a otro individuo, o compartir alimentos reduce la idoneidad del individuo por los formadores de la conducta, pero aumenta la aptitud de los destinatarios. Charles Darwin se refirió a este problema, señalando a los insectos van reproduciendo en beneficio de su reina colmena cuando parece estar más directamente beneficioso para el de criarse a ellos mismos. La evolución social se ha convertido en un área activa de investigación en microbiología por un gran número de razones. En primer lugar, los microbios muestran muchas conductas aparentemente sociales o cooperativas, y muchos de estos comportamientos parecen ser cruciales para los microbios para sobrevivir en sus nichos ecológicos o para que se conviertan en agentes patógenos exitosos. Las bio-películas son un buen ejemplo, ya que permiten a los microorganismos que para colonizar superficies a pesar de abrasión o de flujo, ayuden a proteger a los microorganismos contra la desecación, compuestos anti microbianos, y alojar el sistema inmunológico. La evolución social también complementa estudios mecánicos, por ejemplo, por los problemas que presentan para el que no tiene que haber soluciones mecanicistas. Además, las condiciones ambientales pueden ser manipuladas de forma experimental para poner a prueba las teorías evolutivas que se aplican a los microorganismos. Por último, los tiempos rápidos generación permiten experimentos de evolución que implican que los microbios se ejecuten durante muchas generaciones, con un alto nivel de control experimental.
Un comportamiento social es uno que afecta a individuos de distintas especies, además de que el individuo realiza ese comportamiento. Estos comportamientos se clasifican en cuatro tipos principales en función de si confieren un costo o un beneficio para el actor y el destinatario: Estos son beneficios mutuos, el altruismo (ambas formas de cooperación), el egoísmo y despecho, según Stuart West. Una forma básica y bien descrita de la cooperación en bacterias es la secreción de las proteínas y compuestos de peso molecular más bajo que permiten a las células para absorber los nutrientes esenciales y los recursos del medio ambiente. Tales bienes públicos como podríamos incluyen enzimas proteolíticas, toxinas y sideróforos eliminadores de hierro, que pueden ser importantes factores de virulencia cuando el ambiente es un huésped infectado. La producción de estas moléculas es difícil para las células individuales. Sin embargo, los beneficios de sus actividades se acumulan tanto a las células de productores y vecinos, independientemente de si el equipo los vecinos hacen dichos productos. Para determinar si un comportamiento microbiano es social, una serie de medidas experimentales clave necesita ser seguida. En primer lugar, los mutantes definidos como resultado de la abolición o reducción de la conducta deben ser identificados para demostrar la aptitud reducida en un entorno en el comportamiento que proporciona un beneficio a las células. Por ejemplo, en condiciones de bajos de hierro, mutantes de sideróforos crecen pobremente en comparación con las células de tipo salvaje. En segundo lugar, cuando los mutantes y de tipo salvaje células se cultivan en poblaciones mixtas, la actitud mutante debería aumentar a medida que se explotan las células de tipo salvaje que están produciendo moléculas útiles. Por último, la idoneidad de un determinado tipo de mutante debería tener correlación negativa con la proporción de partida en una población mixta. En pocas palabras, como los tramposos sociales se vuelven más comunes, las células que producen menos de tipo salvaje estarán presentes dentro de la población a ser explotado, lo que resulta en la disminución de beneficios para hacer trampa. El trabajo en esta rama, se centra en la detección de comunidades bacterianas, a través de un proceso en el que las células se comunican entre sí a través de moléculas señalizadoras difusibles. Estas señales de coordinar una amplia gama de comportamientos a nivel de población o grupo. En un rango de especies bacterianas Gram negativas y Gram positivas, las señales de las comunidades regulan la producción de bienes públicos extracelulares, incluyendo moléculas eliminadoras de nutrientes, toxinas, supresores inmunes, y agentes tensioactivos que ayudan a la motilidad celular.
Existen una gran variedad de comportamientos que comparten las bacterias en especies de “enjambres” como la formación de biopelículas, intercambio de DNA, coordinación de producción de enzimas y toxinas. ¿Por qué las células actúan de esta manera? La evolución social es la encargada de estudiar estas cuestiones. La conducta de ayuda, formación de grupos y cooperación reproductiva en aves, mamíferos e insectos sociales (como abejas y hormigas) son temas de estudio que generan ideas subyacentes a la teoría evolutiva. ¿Cómo surgieron estos comportamientos? ¿Qué hace que persistan? Aparentemente estos comportamientos traen más costos que beneficios lo que resulta un tanto contradictorio (por ejemplo el hecho de compartir alimento pone en una postura vulnerable al que realiza la conducta y aumenta la aptitud del beneficiario). Sin embargo esto es sólo mera apariencia ya que William Hamilton en 1960 mostró que estos comportamientos aparentemente costosos de forma individual generan un beneficio a largo plazo, pueden ser exitosos en términos evolutivos puesto que benefician a parientes cercanos, a esto lo calificó como aptitud inclusiva o mejor conocida como selección de parentesco, la cual constituye la base del estudio de la evolución social. La evolución social es de gran interés en la microbiología debido que se pueden estudiar a fondo comportamientos de microrganismos patógenos, por ejemplo las biopelículas que algunos forman para protegerse y subsistir. Una gran ventaja es que las condiciones ambientales pueden ser manipuladas en estos microorganismos para corroborar teorías evolutivas ya que estos seres presentan un crecimiento exponencial, una rápida generación. El comportamiento social es aquel que afecta a otros individuos distintos e incluso al organismo mismo. Se clasifican en cuatro tipos principales de acuerdo con Stuart West (en función del costo o beneficio para el actor y el destinatario). Tenemos entonces a los de formas de cooperación: beneficio mutuo y el altruismo. Y al egoísmo y daño.
Un ejemplo de la cooperación en bacterias es la secreción de proteínas tales como enzimas proteolíticas, toxinas y sideróforos que permiten obtener nutrientes esenciales, estos son considerados como “beneficios públicos”. La producción de estas sustancias genera un costo para las bacterias hablando individualmente, pero los beneficios en sociedad son mayores. Las células pueden “negarse” a hacer este gasto beneficiándose de sus vecinas lo que les da una ventaja, son pues células “tramposas”. Este engaño social se produce por mutaciones y altera el comportamiento cooperativo. Pero, ¿Cómo se mantiene la cooperación? Cuando los actos cooperativos van dirigidos a “familiares” los tramposos tienen una mayor dificultad de ganar terreno. La estructuración de las poblaciones que permite la cooperación depende de la dispersión limitada de los organismos o agregados. Mediante secuenciación se está conociendo más a detalle el control de la expresión de genes y la traducción de proteínas, pero poco se sabe del origen y evolución de dichos comportamientos, su constancia y si son o no de carácter social. Se han realizado experimentos para determinar si estos comportamientos son sociales, pero aunque muestran evidencias de ser comportamientos meramente sociales son aún insuficientes para llegar a conclusiones satisfactorias. West y sus colaboradores demostraron empíricamente comportamientos sociales de cooperación en la forma de producción de sideróforos en Pseudomonas aeruginosa, y Joan Strassmann y David Queller en la Universidad de Washington en St. Louis, Missouri, revelaron reproducción cooperativa en moldes de limo. El quórum bacteriano es un mecanismo útil para las células ya que por medio de éste se comunican entre sí a través de señalizadores que inducen comportamientos a nivel de población o grupos. En algunas bacterias Gram positivas y Gram negativas las señales de quórum regulan producciones extracelulares (“beneficios públicos”). Si la densidad de organismos aumenta también lo hace la señalización lo que lleva a la retroalimentación positiva. Experimentos proponen que la dinámica social de rasgos en bacterias puede ser cambiada por el entorno en donde se encuentran. Pensar que en el mundo microscópico existen relaciones sociales análogas al macroscópico es fascinante, de igual manera ver cómo estos organismos han adoptado y evolucionado dichos comportamientos que les permiten subsistir y progresar en conjunto.
Parte 1 Alumno: Marcos Rubén Hernández Islas Deteccion de Quorum e interacciones sociales durante la infección. La evolución social es un área activa de investigación en microbiología, la apertura de nuevos enfoques para comprender las adaptaciones ambientales, incluyendo a la virulencia. Por Eric JG Pollitt; Freya Harrison; Stephen P. Diggle Las interacciones sociales que presentan las bacterias han llamado la atención de los evolucionistas, se preguntan cómo células individuales interactúan en formas como, el intercambio de ADN, formación de biopeliculas, la coordinación, producción y liberación de enzimas, además de que se mueven en enjambres. Las ideas de la evolución social derivan de los estudios conductuales de ayudo entre varios organismos, como los mamíferos, insectos y las aves. Pero aún queda duda cerca de como surgieron esas conductas y como es que se mantienen. L explicar esto surge la problemática de que la cooperación parece ser costosa, problema que se viene señalando desde Darwin. En 1960 William Hamilton de Londres, mostro que estos comportamientos costosos individualmente podrían considerarse como exitosos, en términos evolutivos, si es que benefician a parientes cercanos. Conocida como la selección de parentesco o aptitud inclusiva, incluye beneficios que son los directos sino también que son indirectos, estos se acumulan a otras personas que comparten la misma predisposición genética para el altruismo, esta actitud inclusiva, bien diferenciada del fitness que es directo, constituye la base de la evolución social. La evolución social es ahora un área de estudio para la microbiologia por muchas razones, los microbios muestran muchas conductas de apariencia social o cooperativas, y estos parecen cruciales para su supervivencia en los nichos ecológicos que ocupan o para que se conviertan en agentes infecciosos exitosos. Un comportamiento social es aquel que afecta a individuos distintos, o a quien realiza dicho comportamiento, estos se clasifican principalmente en función de si confieren un beneficio o costo para el actor y el destinatario. Tenemos entonces 4 tipos; el beneficio mutuo, el altruismo, el egoísmo y el despecho. Una forma básica de la cooperación en bacterias es la secreción de proteínas que permiten a las células recoger los nutrientes esenciales y recurso del medio ambiente, aunque la producción de estas es costosa, individualmente, los beneficios de sus actividades se acumulan tanto en células productoras y vecinas. Las células que dejan de hacer el bien público evitan el costo de producción, aunque se benefician de laguna vecina, estos desertores o trucos pueden invertir la energía ahorrada en la reproducción, obtener ventajas sobre los vecinos. La estructura de la población es esencial para determinar si los competidores o los tramposos ganan con el tiempo evolutivo. Con el uso de nuevas técnicas como la secuencia genómica aprendemos más acerca de los mecanismos que subyacen en comportamientos sociales de bacterias.
Parte 2 Para la determinación de si un comportamiento microbiano es social o no, se deben seguir medidas experimentales. En primera instancia, los mutantes definidos resultantes, de la abolición o la reducción de la conducta necesitan ser identificados para demostrar su fitness reducida, en un entorno donde el comportamiento proporciona un beneficio a las células. En segunda instancia, cuando los mutantes y células salvajes se cultivan en poblaciones mixtas, su fitness mutante debería aumentar a medida que se explotan las células de tipo salvaje que están produciendo moléculas útiles. Finalmente, el fitness de un tipo particular de mutante debe correlacionar negativamente con su posición de partida en la población mixta. Resumiendo los tramposos sociales se vuelven más comunes, un menor número de células productoras de tipo salvaje estará presente en la población a ser explotada, lo que resulta en la disminución de los beneficios que otorga la trampa. Científicos demostraron empíricamente comportamientos sociales de cooperación en la forma de producción de sideróforos en Pseudomonas aeruginosa, otros más revelaron reproducción cooperativa en moldes de limo. El trabajo se centra fundamentalmente en la búsqueda del quorum bacteriano (QS), un proceso mediante el cual, células se comunican entre si a través de moléculas señalizadoras difusibles, estas señales coordinan una amplia variedad de comportamientos a nivel de población o grupo. Las moléculas señalizadoras se producen en una tasa basal que no induce estos comportamientos, cuando una población alcanza una alta densidad, los niveles de la molécula de señal también aumentan, lo que da lugar a un mecanismo de retroalimentación positiva, y un aumento relevante de la señal y los factores QS controlados. La función de coordinación del QS y su relación con la producción de bienes públicos indican que se trata de un comportamiento social. Los beneficios de fitness de QS en P. aeruginosa son dependientes de la densidad, y QS tanto en P. aeruginosa y Staphylococcus aureus es costosa y explotable por los tramposos. El uso de un medio de crecimiento sintético donde QS es importante para el crecimiento bacteriano, las poblaciones de P. aeruginosa de tipo salvaje crecen bien, pero las poblaciones LASR mutantes, que no responden a señales QS, crecen poco. Fundamentalmente, en la cultura mixta, LASR mutantes actúan como tramposos: tienen una ventaja de fitness porque explotan la producción exoproteasa de las células de tipo salvaje. Análogo, cuando los ratones con la piel quemada o con heridas crónicas están infectados con P. aeruginosa, encontramos que LASR mutantes actúan como tramposas y pueden invadir esta población bacteriana en cuestión de días. En larvas waxmoth, infecciones que mostraron un patrón similar de sociabilidad para S. aureus agr mutantes, los mutantes son menos aptos que sus homólogos de tipo salvaje en las infecciones de monocultivo, pero demuestran engaño social cuando la infección es mixta, durante la infección, tramposos QS pueden explotar los bienes públicos y los recursos producidos por una población, cooperan para obtener un beneficio de fitness. Es impresionante como algo tan ínfimo, puede llegar a tener tales interacciones y una manera de regulación tan estructurada, tal parece que es análogo a las interacciones entre los organismos más grandes, como los humanos. Conocer la evolución social bacteriana extiende un panorama acerca de cómo funcionan estos organismos, y la manera en que influyen en el macro mundo.
Evolución social. En las bacterias hay comportamientos como la formación de biopeliculas, intercambio de ADN, liberación de enzimas, y pueden moverse en enjambre, entre otras, pero la pregunta está en el hecho de saber por qué es que interactúan de esta forma. Se buscaba explicar cómo surgieron las conductas de ayuda, es decir, la conducta de ayuda que presentan organismos, formación de grupos o cooperación reproductiva, sin embargo, es difícil explicarlo porque tales comportamientos suelen ser muchas veces costosos. Sin embargo, conocemos “la selección de parentesco”, ya que estos comportamiento que pueden considerase como costosos individualmente, serian exitosos cuando hablamos en términos evolutivos si hay un aporte al pariente cercano, y en esta selección importa la aptitud inclusiva, donde es importante el aporte directo e indirecto que tiene que ver con otros que comparten la misma predisposición genética al altruismo. Esto es importante para el área microbiana ya que los microbios muestran conductas sociales y esto conlleva a la supervivencia en sus nichos ecológicos o logren convertirse exitosamente en patógenos. Hay clasificaciones de comportamientos sociales: altruismo; beneficios mutuos (ambas formas de cooperación); egoísmo, esto tomando en cuenta que un comportamiento social como un comportamiento que afecta a los demás individuos y a la persona que ejerce cierto comportamiento. Esto sucede con las bacterias, ya que al ejercer un trabajo implica que es costoso para células individuales, pero los beneficios obtenidos son acumulados para las células productoras y vecinos. Algunas veces aparece el engaño social, esto implica que hay células que invierten energía “ahorrada” en su reproducción obteniendo ventaja de sus vecinos beneficiándose de su inversión (trabajo) y ahorrándose tal energía. Esto altera el comportamiento cooperativo. La estructura de población indicará quien ganara el tiempo evolutivo, los tramposos o cooperativos. Cuando hay más genotipos de cooperación en una población, es más difícil que los tramposos ganen, es decir, cuando las bacterias viven en grupo, el éxito individual está ligado al éxito poblacional. Está la pregunta de cómo es que evolucionaron estas células para haber llegado a estos procesos. Se necesitan medidas experimentales para determinar si un comportamiento microbiano es social. Por ejemplo, cuando se cultivan poblaciones mixtas de células salvajes y células mutantes, las células mutantes crecen en mayor cantidad ya que las células salvajes son las que producen moléculas útiles y son explotadas.
El trabajo se centra en la detención de un proceso que permite que las células se comuniquen entre sí a través de moléculas señalizadoras difusibles, este proceso es llamado quorum bacteriana (QS), los comportamientos a nivel poblacional son coordinados por las señales de QS que regulan la producción de bienes públicos en especies de bacterias gram-positivas, gram-negativas. Esto puede observarse cuando una población alcanza una alta densidad y los niveles de la molécula de señal aumentan al mismo tiempo, esto conlleva a un mecanismo de retroalimentación positiva y hay un aumento de la señal y los factores controlados- QS. Esto es un comportamiento social, ya que la función de coordinación de QS está en relación con la producción en los bienes públicos. Se presentaron resultados donde se explica que las celas tramposas tienen ventajas debido a que explotan a células de tipo salvaje. El QS en p aeruginosa y Stahylococcus aureus es explotable por “tramposos “y es costoso, el uso de QS es fundamental para el crecimiento bacteriano, las P. aeruginosa crecen bien y son de tipo salvaje, pero las poblaciones LASR mutantes no responden a las QS y crecen poco. Para el desarrollo de una población es importante el aporte, cuando hay células tramposas puede haber consecuencias para las cooperativas. Es muy importante conocer la forma de trabajo de organismos en una población, ya que nos permitiría conocer procesos que permiten el desarrollo y crecimiento poblacional que conlleva un proceso evolutivo.
Parte 1 Es interesante saber que las bacterias dentro de sus comunidades tienen una gran variedad de comportamientos como los son la formación de biofilms, intercambio de DNA, coordinación en la producción y liberación de enzimas y toxinas, y movimientos en conjuntos. Dentro de la Biología existe una rama llamada Evolución Social la cual estudia como las células u organismos individuales interactúan en conjunto con otros, muchas de las teorías de esta rama surgen del estudio de los comportamientos de ayuda, formación de grupos, y cooperación reproductiva en diferentes organismos. La cooperación entre organismos conlleva costos valiosos, ejemplos de esto es cuando un organismo renuncia directamente a su propia reproducción con el propósito de ayudar a cuidar la descendencia de otros, cuando pelea un organismo por la protección de otro o cuando incluso comparten su propia comida con los demás llegando a ser esto perjudicial para el mismo organismo. Sin embargo estos tipos de comportamientos son exitosos dentro de la Evolución ya que buscan el beneficio de organismos cercanos al organismo que beneficia principalmente. A esto se le llama Aptitud de Inclusión donde se incluyen beneficios que son directos pero solo para algunos cuantos porque son indirectos. Es decir se refieren comúnmente a una selección de parentesco y esto vendría siendo la base de la Evolución Social. La Evolución Social es de suma importancia para la Microbiología, ya que muchas microrganismos llegan a tener comportamientos sociales o de cooperación que son desarrollados para poder sobrevivir en un nicho ecológico o incluso para producir patógenos, un ejemplo de este comportamiento seria la formación de biofilm el cual protege a varios microorganismos. Los comportamientos sociales son aquellos que afectan a varios individuos por la actuación propia de los organismos. Estos se clasifican en 4 tipos principales basándose en el costo estos son: beneficios mutuos, altruismo, egoísmo y despecho. Una forma de cooperación en bacterias es cuando secretan proteínas y componentes moleculares para recoger nutrientes, producir estas moléculas es costoso para las células individuales, pero el beneficio de su actividad se acumula ambas para sus células vecinas, independientemente de si estas hacen los productos costosos, es decir que hay células que no producen componentes moleculares y todavía se benefician de sus células vecinas. Las células tramposas con la energía que no es utilizada produciendo moléculas la usan para su propia reproducción obteniendo así una ventaja sobre las células vecinas. Trampas sociales de este tipo pueden ocurrir por mutación y por ende interrumpir el comportamiento cooperativo. Ahora bien para determinar si un comportamiento microbiano es social se tienen que seguir varias etapas experimentales, primero se identifican organismos mutantes por el resultado de la reducción del comportamiento social para mostrar las aptitudes reducidas en el ambiente donde el comportamiento da un beneficio al organismo. Después cuando células mutantes y normales crecen en poblaciones mixtas, las aptitudes mutantes deberían aumentar ya que estas explotan a las células normales que producen moléculas útiles. Y Finalmente las aptitudes de células mutantes deberían relacionarse negativamente con su proporción inicial en una población mixta. Es decir que los tramposos sociales se vuelven más comunes y las células normales productoras serán mayormente explotadas dentro de la población lo cual dará como resultado menos beneficios para las células tramposas.
La detección de quorum bacteriano (QS) es un proceso por el cual las células se comunican difundiendo señales moleculares. Estas señales coordinan comportamientos como el nivel poblacional en el grupo, también regulan la producción extracelular de moléculas valiosos para su comunidad. Las moléculas de señalización son producidas por una tasa basal, cuando una alcanza una densidad alta los niveles de moléculas de señalización también aumentan, lo que conduce a un mecanismo de realimentación positivo, lo cual resulta en un considerable aumento en señales y factores controlados QS. Esta función coordinada de QS se relaciona con la producción de beneficios indicando que eso es un comportamiento social. En un experimento se usó un medio de crecimiento sintético donde el QS es importante para el crecimiento bacteriano debido a la producción de exoprotesas costosas, poblaciones de P. aureoginosa crecieron bien, pero poblaciones de mutantes lasR las cuales no responden a señales QS crecieron pobres. Las mutantes lasR actúan como tramposos ellos tienen una ventaja de convivencia porque ellos aprovechan la producción de exoprotesas de células normales, esto sugiere que durante alguna infección los tramposos pueden aprovechar los beneficios y recursos producidos por una población cooperadora para poder seguir reproduciéndose y la propagación de tramposos dentro de una población puede alterar el resultado de la infección. Dando lugar a diversidad fenotípica que puede evolucionar durante la infección, magnificando la importancia de este fenómeno. En la actualidad el estudio de la evolución social nos permite entender porque surge la diversidad y que impacto tiene para la virulencia, la infección y la resistencia antibiótica, al igual que también nos permite entender porque los mutantes surgen en infecciones y el tipo de mutación afecta la habilidad de las células para responder a señales y hacer moléculas de señalización, tales mutantes de señales ciegas hacen mejores trampas porque ellos ya no pueden responder a señales y por lo tanto no pueden cooperar con bacterias del tipo salvaje para producir beneficios costosos y es importante remarcar que el crecimiento ambiental puede alterar la naturaleza social de estos organismos, ya que puede cambiar las dinámicas sociales de tratos porque los rasgos sociales son diferentes en los ambientes. Rios Ruiz Alexis Itamar Biología De Procariontes Grupo: 5286 Artículo: Pollit, E., Harrison, F. y Diggle S. Quorum Sensing And Social Interactions during Infection
García Aguirre Samuel Maximiliano Quorum Sensing and Social Interactions during Infection Eric J. G. et al., (2015) Microbe Volume 10, Number 1
En la actualidad, la evolución social es un área activa de investigación en la microbiología, se trata una apertura a nuevos enfoques para comprender las adaptaciones ambientales, incluyendo a la virulencia. Los entes microbianos tienden a moverse en multitudes y se dedican a diversas conductas en comunidad, tales como la formación de biopelículas, el intercambio ADN, la coordinación de producción y liberación de enzimas y toxinas. Las ideas que subyacen de esta teoría social y evolutiva derivan de estudios de la conducta de ayuda, formación de grupos y la cooperación reproductiva en diversas especies, con el fin de explicar cómo surgieron éstas y qué les motivó a mantenerse en pie; explicar el porqué de esta cooperación es problemático dado que muchos de estos comportamientos podrían ser costosos, estos comportamientos individuales podrían considerarse un éxito en la evolución, hablando en términos parentales cercanos, este tendencia natural se denominó como " aptitud inclusiva "o también conocida como la “selección de parentesco” y constituye la base del estudio de la evolución social.
La evolución social se ha convertido en un área activa de la investigación en microbiología para un número de razones; primeramente, los microbios muestran aparentemente muchos comportamientos sociales o cooperativos, muchos de estos pueden ser cruciales para su sobrevivencia en los nichos ecológicos o para convertirse en patógenos exitosos. Las condiciones ambientales pueden ser manipuladas experimentalmente para probar teorías evolutivas que se aplican a los microorganismos. Para finalizar, los tiempos de generación rápida permiten experimentos de evolución que implican microbios con un alto nivel de control experimental.
Un comportamiento social es aquella acción que afecta a individuos distintos, aparte o además de, el individuo que realiza ese comportamiento. Estos comportamientos se clasifican en cuatro tipos principales en función de si confieren un costo o un beneficio para el actor y el destinatario, son beneficios mutuos: el altruismo (tanto en formas de cooperación), el egoísmo y el despecho. Un buen ejemplo de esta cooperación bacteriana es la secreción de proteínas y compuestos de peso molecular más bajo que permiten a diversas células limpiar nutrientes y recursos esenciales del medio ambiente. Estos beneficios derivados de actividades se acumulan tanto para el productor como para las células, independientemente de si los vecinos o ellos mismos producen los mismo exoproductos costosos; las células que dejan de hacer el bien público pueden evitar el costo de producción, pero aún se benefician de la inversión de una célula vecina. Dichos desertores pueden invertir la energía ahorrada en la reproducción, ganando una ventaja de fitness sobre sus vecinos de cooperación. Cabe mencionar que cuando los actos de cooperación están dirigidos a los familiares que también llevan los genotipos de cooperación, los “tramposos” no pueden ganar fácilmente un punto de apoyo. La estructuración espacial de las poblaciones que permite este tipo de actos cooperativos normalmente depende de una dispersión limitada de los individuos que forman a partir de un clon.
Mediante el uso de complejas técnicas metagenómicas, en la actualidad, se sabe mucho acerca de cómo es la expresión de genes y la traducción de proteínas; son controlados, pero todavía no hay noción de las respuestas a las preguntas básicas acerca de cómo estos comportamientos evolucionaron, cómo se mantuvieron en poblaciones y si son de naturaleza social, respuestas de suma importancia para el estudio de la virulencia y la resistencia antimicrobiana.
Para determinar si un comportamiento microbiano es social, una serie de medidas experimentales deben ser seguidas, en primer lugar, los mutantes definidos como resultado de la reducción conductual deben ser identificados para demostrar la aptitud reducida en un entorno en donde se proporciona un beneficio. Luego, cuando los mutantes y las células de tipo salvaje se cultivan en poblaciones mixtas, el fitness mutante debería aumentar a medida que se explotan las células de este tipo, que están produciendo moléculas útiles; y por último la capacidad de un tipo de mutante debe correlacionar negativamente con su proporción de partida en una población mixta. La producción de un bien público costoso puede ser clasificada como un rasgo social, pues implica que los comportamientos sociales sí pueden ser comunes en las bacterias.
Esta investigación se centra en la detección del quórum bacteriano (QS), un proceso por el cual las células se comunican entre sí a través de señales moleculares difusibles, tras diversos estudios de coordinación QS y su vinculación con la producción de bienes comunales, se supo que realmente se trata de un comportamiento social, dando como resultado un mecanismo de retroalimentación positiva. El entorno de crecimiento puede cambiar la dinámica social de rasgos, destacando la necesidad de seguir pruebas de que los mismos son sociales en diferentes ambientes. Sin dudas se trata de una investigación que nos podría llevar a nuevos horizontes dentro del mundo de lo “casi invisible”, estos comportamientos correlacionados entre los diferentes organismos diminutos abre paso a la comprensión de miles de procesos y elementos del mundo que conocemos, tan sólo falta abrir un poco más los ojos y sobre todo, voluntad de investigación.
Quorum Sensing and Social Interactions during Infection. By Eric J. G. MICROBE. Volume 10, Number 1(2015) Las bacterias pueden adaptarse a diversos comportamientos comunes, como para la formación de biofilms, el intercambio de DNA, los procesos de enzimas y toxinas y el movimiento en multitud. Los científicos trabajan en la rama de la biología evolutiva llamada “Evolución social”, que recientemente se preguntan porque las células se relacionan de esta manera. Un enfoque histórico de este trabajo es explicar cómo estos comportamientos se originan y que los mantiene. William Hamilton nos muestra que los comportamientos individuales pueden ser considerados exitosos en términos evolutivos si se benefician de sus parientes cercanos. A esto le dio el nombre de “aptitud completa” (Inclusive fitness). Inclusive fitness es mayormente referido como una selección de parentesco y forma la base del estudio de la Evolución social. La evolución social es un área activa para las investigaciones en microbiología. Los microbios muestran demasiados comportamientos sociales o cooperativos, de los cuales parecen ser curiales para estos microbios para subsistir en sus nichos ecológicos o para convertirse en patógenos exitosos. Los biofilms son un claro ejemplo. Ellos ayudan a proteger a los microorganismos contra componentes antimicrobiales y huéspedes de sistemas inmunes. La Evolución social investiga también estudios de complementos mecanicistas. Además, las condiciones ambientales son experimentalmente manipuladas para una prueba de teorías evolucionarias que se aplican a microorganismos. Los comportamientos están clasificados en 4 tipos de dominios principales basados en si producen un costo o un beneficio para el actor y el beneficiario. Estos 4 tipos son: Mutualidad, Altruismo, Egoísmo y Malevolencia. Una forma básica de cooperación en bacteria es la secreción de proteínas y el bajo peso molecular de los componentes que habilita las células para expulsar nutrientes esenciales y recursos del ambiente. Los desertores o “tramposos” pueden invertir energía almacenada en reproducción, ganando una ventaja adaptativa sobre sus competidores. La trampa social en su nivel más básico puede ocurrir entre mutaciones. Cuando la bacteria vive en un grupo y el éxito individual está ligado con el éxito de la población local, entonces los intereses evolutivos del individuo y del grupo son alineados y los grupos que contienen tramposos morirán. Para determinar si un comportamiento microbiano es social primero necesitamos identificar los mutantes que son resultado de la abolición o la reducción de los comportamientos para demostrar una adaptabilidad en un ambiente donde el comportamiento un beneficio a las células. El mutante crecerá menos. Es segundo lugar cuando los mutantes y células salvajes crecieron en poblaciones mescladas, la adaptación del mutante debería incrementar cuando ellos aprovechan a las células lavajes que están produciendo moléculas útiles. Finalmente, las adaptaciones de tipos particulares de mutantes deberían negativamente correlacionarse empezando con una proporción en una población mezclada. Las comunicaciones entre células con moléculas de señalización coordinan un amplio rango de comportamientos en un grupo poblacional. Las moléculas señales son usualmente producidas a una velocidad basal donde no se inducen estos comportamientos. Los tramposos de Quorum Sensing pueden explotar los bienes públicos y los recursos producidos por una población cooperativa para ganar mas adaptación. Incluso entre una misma especie, la diversidad del fenotipo puede ser envuelta durante la infección aumentando la importancia de este fenómeno. Cada resultado puede ayudar a explicar porque los mutantes del QS se originan en infecciones clínicas. Algunas enzimas controladas por el QS son intracelulares y rompen los nutrientes para crecer entre las células, proporcionando beneficios para la célula productora.
Quorum Sensing and Social Interactions during Infection. By Eric J. G. MICROBE. Volume 10, Number 1(2015) La evolución social es un área activa de investigación en microbiología, la apertura de nuevos enfoques para comprender las adaptaciones ambientales, incluyendo la virulencia.Células microbianas individuales pueden interactuar en una variedad de maneras, incluyendo a través de la detección de quórum(QS),coordinación de la producción de moléculas d nutrientesbarrido, y la formación de biopelículas multicelulares.Quorum sensing(QS), un proceso mediante el cual las células se comunican entre sí a través de moléculas señalizadoras difusibles(capaces de detectar la densidad poblacional para por así decir saber cómo actuar y comunicarse con sus vecinos).Estas señales coordinan una amplia gama de comportamientos a nivel de población o grupo. En una serie de especies de bacterias gram-negativas y gram-positivas,las señales de QS regulan la producción de "bienes públicos" extracelulares,incluyendo moléculas de nutrientes-barrido, toxinas, inmunosupresores y surfactantes que ayudan a la motilidad celular. Moléculas señal generalmente se producen a una tasa basal que no induce estos comportamientos.Sin embargo,cuando una población alcanza alta densidad,los niveles de la molécula de señal también aumentan, lo que lleva a un mecanismo de retroalimentación+, resultando en un aumento considerable d la señal y los factores controlados QS.Esta función de coordinación del QS y su relación con la producción de bienes públicos indican que se trata de un comportamiento social.Científicos que trabajan en la biología evolutiva-> evolución social recientemente comenzaron a preguntar por qué células individuales interactúan en estas formas.Los microbios muestran muchas conductas aparentemente sociales, y muchos de estos comportamientos parecen ser cruciales para ellos sobrevivir en sus nichos ecológicos o se conviertan en agentes patógenos exitosos. Un comportamiento social es uno que afecta a individuos distintos.Comportamientos se clasifican en 4 tipos principales en función de si confieren un costo o beneficio para el actor y destinatario:estos son beneficios mutuos, el altruismo (ambas formas de cooperación),egoísmo, y pese.Una forma básica y bien descrita de la cooperación en bacterias es la secreción de proteínas y compuestos de peso molecular inferior que permiten a las células para barrer los nutrientes esenciales y los recursos del medio ambiente. Tales "bienes públicos" incluyen enzimas proteolíticas, toxinas y sideróforos de Fe barrido,que pueden ser importantes factores de virulencia cuando el ambiente es un huésped infectado. La producción de estas moléculas es costosa para células individuales. Sin embargo,los beneficios de sus actividades se acumulan tanto a células productoras y vecinos, independientemente de si los propios vecinos hacen los exoproductos costosos.Las células que dejan de hacer el bien público pueden evitar el costo de producción, pero aún se benefician de la inversión de una célula vecina. Estos desertores o "trucos" pueden invertir la energía ahorrada en la reproducción,obteneniendo ventaja sobre sus vecinos de la aptitud de cooperación. Engaño Social en su nivel más básico se puede producir a través de mutaciones, lo que altera el comportamiento cooperativo. Ante la tentativa de hacer trampa por parte de algunas bacterias nos preguntamos ¿realmente es beneficioso esa clase de trampa? ¿Qué hace que se decida hacer trampa o no?,tal vez no sea un punto establecido por qué y cómo pero lo que es más notorio es que en una población la existencia de bacterias que van hacia un mismo sentido, cooperan entre sí tiene mayor probabilidades de continuar que una con tramposos pues si bien podrían haber tramposos que aprovechen el trabajo de sus vecinos para gastar menos y así utilizar su energía para la reproducción, se tiene que tomar en cuenta que es una población en donde hasta cierto punto todos dependen de todos con un mismo interés evolutivo,
parte 2 y la vagancia de cualquier individuo implica un pequeño desequilibrio que podría ser fatal en cierto punto llevando a la desaparición de la población. Haciendo una analogía, en nuestra sociedad, cada bacteria es un individuo como nosotros, ahora como individuos formamos parte de una población donde cada uno tiene su propia vida pero que además está consciente de su entorno que da la pauta para saber cómo actuar o que hacer ante él y lo que contiene,(eso como el QS), individualmente y como seres vivos, queremos sobrevivir (interés evolutivo) y dado que formamos parte de una sociedad nuestra supervivencia y nuestra forma de vivir se ve influenciada directa o indirectamente por la forma en que se organiza la sociedad y por su puesto nuestra contribución ante ella(eficacia de esta en c/uno de nosotros como el fitness), el trabajo que nosotros realicemos influye de alguna forma en el trabajo y vida de otros, si se es bueno o malo en lo que se hace y nos adaptamos a la sociedad,se verá reflejado(adecuación(fitness)), en general si nosotros trabajamos , nos ayudamos unos a otros y hacemos “el bien”, vendrán los beneficios, pero en la sociedad hay gran variedad de individuos (población mixtas) y no faltan los ladrones o los vagos, si alguien nos roba el producto de nuestro trabajo, en cierta forma se verá beneficiado y a nosotros nos afecta pero no del todo(dejando a un lado materialismos o sentimentalismos) pues bien si seguimos trabajando obtendremos nuevamente los frutos de esto, pero si por otro lado nos dedicamos a vagar, podemos aprovecharnos del trabajo de otros para no gastar, los demás seguirán trabajando pero a la larga habrá repercusiones, por ejemplo, hipotéticamente si los políticos, que dedican a vagar aprovechando el trabajo de la sociedad para su beneficio pero no aportando nada a cambio nunca, consiguen aumentar su dinero y lujos pero habiendo tantos de estos “tramposos”, habrá un punto no muy lejano en que se acaben los recursos que se la pasan gastando, afectando a los que trabajan y de este modo si no hay con que o en donde trabajar no hay “productos” o y entonces hay mucha pobreza, una desigualdad y desequilibrio total lo que conlleva a la y fracaso de la población (los lleva a su desaparición)¿Cómo podemos comprobar si los comportamientos bacterianos son sociales? En primer lugar, definidos los mutantes resultantes en la abolición o reducción de la conducta necesitan ser identificados para demostrar la aptitud biológica reducida en un ambiente donde el comportamiento proporciona un beneficio a las células En segundo lugar, cuando células mutantes y de tipo salvaje crecen en poblaciones mixtas, el fitness mutante debería aumentar a medida que se explotan las células de tipo salvaje que están produciendo moléculas útiles. Por último, la aptitud de un tipo particular de mutante debe correlacionar negativamente con su proporción de partida en una población mixta.Durante la infección, tramposos QS pueden explotar los bienes públicos y los recursos producidos por una población cooperar para obtener un beneficio de fitness. Las infecciones de cooperar y engañar en un población mixta, son menos virulentas de lo que son las infecciones sin mezclar. Por lo tanto, la propagación de los tramposos en una población puede alterar significativamente el resultado de una infección.Comprender si un comportamiento es social puede ayudarnos a entender cómo las poblaciones de bacterias interactúan dentro de hosts infectados, explicando algunos tipos de observaciones clínicas, así como la forma en que evoluciona la virulencia.
Quorum sensing and social interactions during infection By Eric J. G. 2015 Microbe Volume 10, Number 1
Las ideas que subyacen a la teoría social evolutiva se derivan de los estudios de la conducta de ayuda, formación de grupos y cooperación reproductiva en aves, mamíferos e insectos sociales como las abejas y las hormigas. Al explicar por qué existe la cooperación es problemático porque muchos de esos comportamientos parecen ser costosos. En 1960 William Hamilton mostró que los comportamientos costosos individualmente podrían considerarse exitosos en términos evolutivos si beneficia a parientes cercanos. Califico esto como una “aptitud inclusiva”, esta aptitud incluye beneficios directos e indirectos que se acumulan a otras personas que comparten la misma predisposición genética al altruismo. Aptitud inclusiva es más comúnmente conocida como la selección de parentesco y constituye la base del estudio de la evolución social. La evolución social es un área activa en microbiología. En primer lugar, los microbios muestran muchas conductas aparentemente sociales o cooperativas, y muchos de esos comportamientos parecen ser cruciales para los microbios para sobrevivir en sus nichos ecológicos o se conviertan en agentes patógenos exitosos. Las biopelículas son un buen ejemplo, ya que permiten a los microorganismos colonizar superficies y ayudan a proteger a los microorganismos contra la desecación y compuestos antimicrobianos. Un comportamiento social es uno que afecta a individuos distintos de la persona que realiza ese comportamiento. Comportamientos se clasifican en cuatro tipos en función de si confieren un costo o un beneficio para el actor y el destinatario. Estos son beneficios mutuos, el altruismo, el egoísmo y pesar según Stuart West. Una forma básica y bien descrita de cooperación en bacterias es la secreción de proteínas y compuestos de peso molecular inferior que permiten a las células barrer los nutrientes esenciales y los recursos del medio ambiente. La producción de estas moléculas, es costoso para las células. Sin embargo, las células que dejan de hacer el bien público pueden evitar el costo de producción, pero aún se benefician de la inversión de una célula vecina. Estos desertores pueden invertir la energía ahorrada en la reproducción, obtener una ventaja sobre sus vecinos de la aptitud de cooperación. ¿Cómo se mantiene la cooperación frente a la tentación de desertar? A través de la investigación, se sabe que la estructura de la población es crucial para determinar si los cooperadores o tramposos ganan con el tiempo evolutivo. Mediante el uso de técnicas de gran alcance como la secuenciación genómica, se conoce una gran cantidad de mecanismos que subyacen a los comportamientos sociales bacterianos. Pero aunque se sabe mucho acerca de cómo se controlan la expresión de genes y la traducción de proteínas todavía no se sabe las respuestas a preguntas básicas sobre cómo estos comportamientos evolucionaron, cómo se mantienen en las poblaciones naturales y si son de naturaleza social. Para determinar si un comportamiento microbiano es social se necesita una serie de medidas. En primer lugar, las mutaciones deben ser identificadas. En segundo lugar, cuando las células mutantes se cultivan en poblaciones mixtas. Por último lo idóneo en un determinado tipo de mutación es que debe correlacionarse negativamente con la proporción de partida en una población mixta.
Quorum sensing and social interactions during infection. Orozco Rodríguez Ivonne.
La formación de biofilms, el intercambio de ADN o la coordinación en la producción y liberación de enzimas y toxinas, todas son comportamientos comunes en las bacterias. Los científicos que trabajan en la rama de la Biología Evolutiva o la llamada Evolución Social, recientemente comenzaron a estudiar cómo ciertas células interaccionan entre sí y porqué lo hacen, así como también entender cómo es que surge esta interacción y cómo se mantiene. Todo ésto viene del interés que se ha tenido en conductas de ayuda dentro de la Naturaleza, por ejemplo el formar grupos, la cooperación reproductiva, el apoyar en una pelea o compartir el alimento. Darwin observó que algunos insectos se reproducían en favor, por ejemplo, de la reina en lugar de su propio beneficio; sin embargo se mostró que esta actitud, aparentemente desventajosa, puede ser beneficiosa para parientes cercanos en cuanto a evolución. La aptitud inclusiva, mejor conocida como selección de parentesco, tiene que ver con los beneficios que son directos para ese mismo organismo e indirectos que se acumulan y se comparten. Esta selección es en la que se basa la evolución social, la cual se ha hecho una parte muy activa de la Microbiología pues brinda nuevos enfoques para comprender las adaptaciones ambientales y mostrar qué conductas cooperativas parecen ser primordiales para la supervivencia de los microbios en sus nichos o para ser organismos patógenos. En el caso de biofilms, por ejemplo, dan al microorganismo la posibilidad de colonizar superficies aún con la presencia de flujos y la protección contra respuestas antimicrobianas o inmunes. Es importante el hecho de que los microbios, al tener generaciones en tiempos muy rápidos, permiten hacer uso experimentalmente de condiciones ambientales para probar teorías evolutivas. Ahora bien, un comportamiento social es aquel que afecta al individuo que lo realiza y a los que lo rodean; según el costo o beneficio que se llegue a tener para el productor o destinatario, se clasifica en beneficios mutuos, altruismo, egoísmo o despecho. Ahora, se conoce una forma básica en las bacterias que es la secreción de proteínas y compuestos de bajo peso molecular que le permite a la célula obtener nutrientes y recursos del medio. Estos bienes comunes son enzimas proteolíticas, toxinas y sideróforos, los cuales son un importante factor de virulencia cuando el ambiente está infectado. La producción de éstos suele ser costosa para una sola célula, sin embargo resulta beneficioso para sus vecinas. Y cuando una célula, en dado caso, deja de hacer este bien se ahorra el costo de producción, pero sigue siendo beneficiada por la producción de una célula vecina. De esta manera, la energía que es ahorrada por las células desertoras puede ser invertida en la reproducción, una ventaja de fitness entre sus vecinas; la mutación también es una forma básica de interrumpir este comportamiento social. Pero entonces, al existir la posibilidad de desertar y hacer trampa, qué es lo que hace que siga habiendo cooperación; los estudios para ésto se han basan en la estructura de las poblaciones para conocer cuáles de las células que cooperan y que hacen trampa son las que ganan después de la evolución.Cuando los actos de cooperación van hacía los familiares con los mismos genes de cooperación, entonces los que hacen trampa no ganan fácilmente. Asimismo, cuando las bacterias se encuentran en un grupo en el que el éxito individual está ligado al éxito de la población, entonces los intereses evolutivos de ambos se alinean de tal manera que el grupo que hace trampa puede desaparecer. A partir del uso de técnicas, como la secuenciación genómica, se está aprendiendo mucho de estos comportamientos sociales bacterianos; pero, a pesar de lo mucho que se conoce ya de la expresión de genes y la traducción de proteínas, aún quedan muchas preguntas sobre la evolución de dichos comportamientos o cómo se mantienen en las poblaciones de forma natural.
PARTE 2. Estas preguntas básicas tienen una importancia muy grande en el caso, por ejemplo, de bacterias patógenas, en la influencia de virulencia y la resistencia antimicrobiana. Se están usando ciertas medidas experimentales para determinar y comprobar el comportamiento social microbiano. Primero, los organismos que mutaron, tomados como el producto de la eliminación o disminución de la conducta, son identificados para demostrar la aptitud reducida. En segundo lugar, cuando los mutantes y las células “salvajes” se cultivan en poblaciones mixtas, el fitness mutante aumenta a medida que explotan las células que producen moléculas útiles. En otras palabras, cuando los tramposos aumentan, las células que producen menos están dentro de la población explotada, esto da como resultado la disminución de beneficios para hacer trampa. Investigadores dieron una demostración empírica de comportamientos de cooperación en forma de sideróforos en P. aeruginosa. Ésto muestra la cooperación de una manera más fundamental; aquí el crecimiento está limitado por la disponibilidad de hierro, la síntesis de sideróforos, etc., demostrando que la producción de un bien público costoso puede ser clasificado como un rasgo social y que las bacterias suelen presentar comportamientos sociales. El QS es un proceso que realizan las células por el cual se comunican entre sí a través de moléculas de señal difusibles. Estas señales coordinan un amplio rango de comportamientos en la población, en otras palabras, el QS regula la producción de bienes públicos extracelulares, como son los nutrientes de barrido, moléculas, toxinas, inmunosupresores y tensioactivos. Las moléculas de señal se producen generalmente en una tasa que no induce estos comportamientos; pero cuando una población alcanza una alta densidad, los niveles de la molécula señal también; ésto da lugar a un mecanismo de retroalimentación positiva aumentando así la señal y los factores controlados por QS, por eso se trata de un comportamiento social, ya que tiene una función de coordinación y un vínculo con la producción de bienes públicos. En el caso de P. aeruginosa y S. aureus, los beneficios de fitness es costoso y provechosa para los tramposos. Se hizo usó de un medio sintético para el crecimiento bacteriano debido a la producción costosa de exoproteasas del tipo P. aeruginosa, pero poblaciones mutantes de LASR, que no responden a las señales QS, crecen poco. Por otro lado, infecciones en larvas wax moth mostraron una forma similar de sociabilidad para S. aureus Agr mutantes. Estos resultados sugieren que durante la infección, los tramposos pueden explotar los bienes públicos y los recursos producidos por una población que coopera para obtener un beneficio de fitness; por lo tanto, la difusión de los tramposos en una población puede alterar significativamente el resultado de una infección y pasa también dentro de la misma especie, donde al haber diversidad se puede evolucionar durante la infección. Los tipos predominantes de mutación afectan la capacidad de células para responder a señales en lugar de hacer moléculas señalizadoras; se dice que tales mutantes son ciegos a la señal, haciendo que no puedan responder a éstas y no puedan cooperar con las bacterias para producir bienes. Podemos darnos cuenta que el entorno de crecimiento puede alterar la naturaleza social de sus rasgos. O en otro caso, algunas enzimas son manejadas por QS intracelular y descomponen los nutrientes para el crecimiento de la célula, es decir, le da beneficios a la célula productora. En conclusión, se dice que el entorno puede llegar a cambiar la dinámica social pero se necesitan seguir las investigaciones en diferentes ambientes. Las teorías de Evolución Social pueden ayudar a explicar cómo y porqué surge esta variedad, así como sus implicaciones con la virulencia, la infección y la resistencia a los antibióticos.
Quorum sensing and social interactions during infection-Eric J.G. Poll it , Freya Harrison & Stephen P. Diggle.
In nature, we can find some different communal behavior between bacteria like biofilm formation, DNA exchange, enzymes & toxins coordinated production and swarms movements, but like in every natural phenomena, there has to be a reason that explains why does this happen cause we can even find them between birds, mammals and insects. How does this behavior began and how does it maintains like that? Cause it is difficult to imagine if the result is actually worthy. Why does some organisms sacrifice their own offspring in order to take care of other ones, or maybe fight till death by helping individual and giving up on food for them? William Hamilton. From UK, named as "inclusive fitness" to the kind of fitness where benefits are direct and accrues to the actor and those who share the genetic predisposition to altruism. But it is more commonly known as "kin selection" which provides us the basis of social evolution, in which microbiology has taken an important and very relevant role. As we previously mention, bio films are one of this behaviors that helps microbes to survive with their niches by colonizing surfaces and fighting anti microbial compounds and hosting immune systems. If we continue talking about social behavior among microbes, we have to mention that there are 4 types of them. Just as in math class we are going to play with positives and negatives: (-) (-): spite (+) (+): mutual benefit (+) (-): altruism (-) (+) selfishness. An example of cooperation between bacteria is when they secrete proteins compounds that doesn't allow the cell to use essential sources that's or round them. But when a bacteria or the cells stop doing this public good they can use the energy saved for reproduction and thus they gain advantage over their matters. This action is commonly known as "cheating" and it can happen within mutation, so how does social cooperation is still active when there's the option of continuing the own lineage by cheating? There will be sometimes cheaters won't win cause the cooperative jobs occurs among relatives with cooperative genotypes. Even with all of the help we get with new technology we still get a lot of basic questions about this topic, we don't even know if microbial behavior is considered as "social"cause it implies a lot of experimental steps like the demonstration of the existence of mutants resulting in the abolition or reduction of the behavior in order to demonstrate reduced fitness in an environment where the behavior provides benefit to the cells, but when social cheats become more common, fewer wild type producing cells will be present within the population decreasing benefits to cheating. Analyzing some examples like they behavior of spores and their relation with cells from a stalk that holds the spore population aloft, researchers conclude that producing a costly public good can be classified as a social trait and this implies that social behaviors may become in bacteria.
But how can we talk about QS if we haven't even defined the concept?, the bacterial quorum sensing is a process where bacteria cells can communicate each other via diffusible signals molecules that coordinate a wide range of behaviors at the population or group level, it also regulates the production of extra cellular public goods of benefits to the population. Another proof with which we can say that this behavior is social is that this signal molecules doesn't provokes it while it's produced at a basal rate, but when population reaches a high density it leads to a feedback mechanism. By experimenting with S. Aureus, P. Aeruginosa and the waxwork infections, the results suggested that during infection, QS could exploit public goods and resources produced by a cooperative population to gain a fitness benefits. But even when QS can act like a social system in both in vitro and in vivo we got to have in mind that the growth environment can alter the social nature of traits.
Eric J. G. et al., (2015) Quorum Sensing and Social Interactions during Infection. Microbe Volume 10, Number 1 Iván Leyto Gil. A lo largo del tiempo se ha percibido la vida como el conjunto de interacciones entre organismos, lo cual nos hace preguntarnos qué es lo que causa estas interacciones entre organismos, esta interacción mostro tener comportamientos distintos entre especies bacterianas, en microbiología se ha denominado una rama llamada “evolución social”, que intenta comprender los cambios que han tenido los organismos a lo largo del tiempo, y desde cuándo es que se juegan estas interacciones y por qué se da con ellos, el comportamiento que tienen los organismos no es el mismo como el que se tiene con otros, sino que se tiende a reaccionar distinto con los unos a los otros, ya sea para protegerse entre ellos o atacar a otras colonias invasoras. Un ejemplo de esto es la presencia de un bioflims, los que pueden proteger a los microrganismos y permitir que colonicen superficies sin ser dañadas por otros agentes que puedan acabar con ellos. El comportamiento que tienen las bacterias al interactuar entre ellas puede causar un efecto individual o puede afectar a las demás que la rodean, existe la clasificación en algunos tipos de comportamiento, básicamente. Si en ellos se confiere un costo o un beneficio para el que efectúa el comportamiento, los cuales son: cuando el beneficio es mutuo, altruismo cuando existe una especie beneficiada por otra sin que esta haga un esfuerzo por ello, La lucha y supervivencia. El comportamiento dentro de una sociedad bacteriana puede asemejarse al que tenemos nosotros como estructura social. Pero sabemos bien que todas estas especies bacterianas y otros agentes conviven con el fin de llegar a un bien en común, la supervivencia y el dejar descendientes, la cooperación bacteriana se da por la secreción de proteínas y componentes de bajo peso molecular que pueden funcionar para otras células como nutrientes y recursos esenciales, y como todo en esta vida tiene un costo, no siempre pueden resultar bien los negocios y hay que cambiar de socios, los llamados “cheats” o “tramposos” solo mantienen el beneficio pero no pagan el soto de este, pueden robar la energía y almacenarla de alguna especie bacteriana, para que las tramposas tengan la capacidad de reproducirse y seguir proliferando. Este es el más básico nivel que puede ocurrir a través de la mutación, lo cual corrompe el comportamiento de cooperación. El mantener esta cooperación depende de la estructura social que tengan las bacterias en cuanto a su comportamiento, genotípicamente, que tan cooperativos son para ser aceptados en una comunidad exitosa, donde especies bacterianas y distintos organismos trabajan en cooperación luchando contra otros con el fin de dejar descendencia y proliferar
Eric J. G. et al., (2015) Quorum Sensing and Social Interactions during Infection. Microbe Volume 10, Number 1 Iván Leyto Gil. A lo largo del tiempo se ha percibido la vida como el conjunto de interacciones entre organismos, lo cual nos hace preguntarnos qué es lo que causa estas interacciones entre organismos, esta interacción mostro tener comportamientos distintos entre especies bacterianas, en microbiología se ha denominado una rama llamada “evolución social”, que intenta comprender los cambios que han tenido los organismos a lo largo del tiempo, y desde cuándo es que se juegan estas interacciones y por qué se da con ellos, el comportamiento que tienen los organismos no es el mismo como el que se tiene con otros, sino que se tiende a reaccionar distinto con los unos a los otros, ya sea para protegerse entre ellos o atacar a otras colonias invasoras. Un ejemplo de esto es la presencia de un bioflims, los que pueden proteger a los microrganismos y permitir que colonicen superficies sin ser dañadas por otros agentes que puedan acabar con ellos. El comportamiento que tienen las bacterias al interactuar entre ellas puede causar un efecto individual o puede afectar a las demás que la rodean, existe la clasificación en algunos tipos de comportamiento, básicamente. Si en ellos se confiere un costo o un beneficio para el que efectúa el comportamiento, los cuales son: cuando el beneficio es mutuo, altruismo cuando existe una especie beneficiada por otra sin que esta haga un esfuerzo por ello, La lucha y supervivencia. El comportamiento dentro de una sociedad bacteriana puede asemejarse al que tenemos nosotros como estructura social. Pero sabemos bien que todas estas especies bacterianas y otros agentes conviven con el fin de llegar a un bien en común, la supervivencia y el dejar descendientes, la cooperación bacteriana se da por la secreción de proteínas y componentes de bajo peso molecular que pueden funcionar para otras células como nutrientes y recursos esenciales, y como todo en esta vida tiene un costo, no siempre pueden resultar bien los negocios y hay que cambiar de socios, los llamados “cheats” o “tramposos” solo mantienen el beneficio pero no pagan el soto de este, pueden robar la energía y almacenarla de alguna especie bacteriana, para que las tramposas tengan la capacidad de reproducirse y seguir proliferando. Este es el más básico nivel que puede ocurrir a través de la mutación, lo cual corrompe el comportamiento de cooperación. El mantener esta cooperación depende de la estructura social que tengan las bacterias en cuanto a su comportamiento, genotípicamente, que tan cooperativos son para ser aceptados en una comunidad exitosa, donde especies bacterianas y distintos organismos trabajan en cooperación luchando contra otros con el fin de dejar descendencia y proliferar
15. Eric J. G. et al., (2015) Quorum Sensing and Social Interactions during Infection. Microbe Volume 10, Number 1
Parte 1 Las bacterias intervienen en varios comportamientos, puede ser el intercambio de ADN, la regulación de las enzimas de producción, formación de biopelículas entre otras cosas, por lo general se mueven en conjuntos. Hay una nueva rama en la biología llamada evolución social, que se pregunta como es las células individuales interactúan de esas formas. Las ideas que subyacen a la teoría social evolutiva se derivan de los estudios de la conducta de ayuda de algunos animales, se trataba de explicar cómo surgieron estas conductas y que fuerzas las mantenían y explicarlos era difícil porque algunos resultaban costosos, por ejemplo el compartir alimento o entrometerse en una lucha que no le corresponde. Sin embargo William Hamilton mostró que estos comportamientos costosos podrían considerarse exitosos en términos evolutivos, beneficiando a parientes cercanos. Él la llamó “aptitud inclusiva” y en esta incluye beneficios tanto propios como hacia otros que comparten la misma predisposición genética a procurar por el bien de los demás. Ésta aptitud se conoce mejor como la selección del parentesco y constituye la base del estudio de la evolución social. La evolución social es un área activa de investigación en la microbiología, porque los microbios muestran conductas que aparentemente son sociales o cooperativas, y estos comportamientos son cruciales para la supervivencia de los microbios en sus nichos ecológicos o puede que se conviertan en agentes patógenos exitosos. Las biopelículas, permiten a los microorganismos colonizar superficies y ayudan a protegerlos contra la desecación, de compuestos antimicrobianos y alojar sistemas inmunológicos. También se puede simular las condiciones ambientales para poner a prueba las teorías evolutivas que se aplican a los microorganismos. Y como se reproducen de un a forma muy rápida se puede apreciar mejor la evolución y tener un control más exacto. Una forma básica de la cooperación en bacterias es la secreción de proteínas que permiten a las células barrer los nutrientes esenciales y los recursos del medio ambiente, como enzimas y toxinas que pueden ser factores importantes de virulencia. La producción de estas moléculas es costoso pero los beneficios de sus actividades se acumulan tanto a las células productoras como vecinas, sin depender de que los vecinos hacen los exo-productos costosos. Por esto las células que dejan de hacer su trabajo pueden evitar hacerlo, pero aún así serán beneficiadas de las vecinas. Estas obtienen ventajas sobre sus vecinas de la aptitud de cooperación, es un engaño que se puede producir a través de mutaciones. La estructura de la población es indispensable para determinar si los cooperadores o los tramposos ganan con el tiempo. Para evitar que los tramposos proliferen por ejemplo cuando las bacterias viven en un grupo y el éxito del individuo está ligado al éxito del ejemplo población para el local, entonces los intereses evolutivas del individuo y el grupo están alineados y grupos que contienen tramposos puede desaparecer. Para saber si un comportamiento microbiano es social, se deben de seguir una serie de medidas experimentales. Primero se debe identificar a los mutantes que ya no quieren trabajar en un entorno. Después cuando los mutantes y las células de tipo salvaje se cultivan en poblaciones mixtas, la aptitud del mutante debería aumentar a medida que se explotan las células de tipo salvaje que están produciendo moléculas útiles. Al final la capacidad de un tipo de mutante debe correlacionar negativamente con la proporción de partida en un población mixta. También se ha demostrado que la producción de un bien público costoso puede ser clasificado como rasgo asocial e implica que los comportamientos sociales pueden ser comunes en bacterias.
Parte 2 El Quorum Sensing es otro ejemplo de comportamiento social. La detección de quórum bacteriano (QS), es un proceso en el que las células se comunican entre sí a través de moléculas señalizadoras. Estas señales coordinan muchos comportamientos a nivel población o en grupo. En un grupo de bacterias las señales de QS regulan la producción de extracelulares, toxinas y moléculas nutrientes que ayudan a la motilidad celular. La moléculas de señal se producen de una manera controlada, pero cuando una población en muy grande, los niveles de la molécula de señal incrementan, y esto lleva aun mecanismo de retroalimentación positiva, lo que resulta de en un aumento de señal y los factores controlados de QS. Cuando los ratones con la piel quemada o con heridas crónicas están infectados con P. aeruginosa, se encontró que los mutantes LASR actúan como trampas y pueden invadir esta población bacteriana en cuestión de días. Se sugiere que, durante la infección, tramposos QS pueden explotar los bienes públicos y los recursos producidos por una población cooperar para obtener beneficios. La propagación de los tramposos en una población puede alterar significativamente el resultado de una infección. incluso dentro de una misma especie, la diversidad fenotípica puede evolucionar durante la infección. La teoría de la evolución social nos puede ayudar a explicar como surge esta diversidad y sus implicaciones para la virulencia, la infección y resistencia a los antibióticos. Aunque los sistemas de QS pueden ser sociales, es importante darse cuenta de que el entorno de crecimiento puede alterar la naturaleza social de los rasgos. Con el uso de técnicas de gran alcance como la secuenciación genómica, se logra aprender sobre los mecanismos de los comportamientos sociales bacterianos. Pero aunque se sabe mucho de su genética, todavía no hay respuesta a las preguntas respecto a la evolución de estos comportamiento o si son de naturaleza social. Y es importante conocer porque hay baterías patógenas que se desean controlar.
15. Eric J. G. et al., (2015) Quorum Sensing and Social Interactions during Infection. Microbe Volume 10, Number 1
En la naturaleza existe relaciones estrechamente fuertes, no solo de ayuda cooperativa para adquirir un beneficio, sino que a veces se presentan conductas de ayuda que no generan una ganancia en particular y que hasta la fecha se busca encontrar el por qué. En bacterias se encuentran diversas conductas cooperativas que muestran la interrelación desde su nicho ecológico, la función específica de las bacterias, hasta de cómo influye la evolución cuando estas se encuentran en poblaciones mixtas que las obliga a mantenerse a un margen y si sobrepasan ese, mueren. Me sorprende la estricta naturaleza, que pone límites tan estrictos para un perfecto equilibrio. Las bacterias encajan en diversas conductas en comunidad, como formadoras de biopeliculas, intercambiando DNA, coordinando la producción y enzimas y toxinas. Científicos trabajan en la rama de la evolución biológica, llamada evolución social que se pregunta por qué células individuales interactúan en esa forma. La teoría de la evolución social deriva de estudios de conductas cooperativas, formación de grupos y cooperación reproductiva. Se trata de explicar como estas conductas surgieron y como se mantienen. Explicar cómo existe la cooperación es un problema porque muchas conductas pueden ser costosas, por ejemplo, la inhibición de la reproducción para cuidar a otros descendientes individuales, unirse a una pelea para apoyar a otros individuos. William Hamilton, mostró que conductas individuales costosas pueden ser benéficas en términos evolutivos si se benefician parientes cercanos, llamado aptitud inclusiva, distinguiendo de beneficios de las aptitudes que son puramente directas. Incluso el fitness incluye beneficios que son directos y también indirectos que comparte la misma genética predispuesta al altruismo. La aptitud inclusiva es comúnmente referido como "la selección del parentesco" que es la base de la formación del estudio de la evolución social, que se ha convertido en un área activa de búsqueda de microbiología por numerosas razones. Primero, los microbios juegan muchas conductas aparentemente sociales o cooperativas y muchas de estas conductas son cruciales para estos microbios para sobrevivir a sus nichos ecológicos o convertirse en patógenos, las biopeliculas es un ejemplo en las que permite a los microorganismos colonizar superficies y ayuda a protegerlos de la desecación. Las condiciones ambientales pueden ser manipuladas experimentalmente para teorías evolucionistas que se aplica a los microorganismos, finalmente las rápidas generaciones en estos permite experimentos de evolución con un alto nivel de control experimental. La conducta social afecta individuos. Están clasificados: beneficio mutual, altruismo, beneficio propio. Una básica cooperación en bacteria es la secreción de proteínas y compuestos que permiten a la bacteria obtener los nutrientes esenciales y recursos del ambiente, producir estas moléculas individualmente es costoso para las células, de cualquier forma el beneficio de sus actividades de debe a la producción y a las celulares cercanas. Células que hacen beneficio público pueden evadir el costo de producción y ser un beneficio para las células vecinas, por lo que esta energía ahorrada se puede usar en reproducción y ganancia del fitness. Un “engaño” social es el nivel más básico que puede ocurrir a través de la mutación, interrumpiendo las conductas cooperativas. La estructura poblacional es crucial en determinar la cooperación o engaños para ganar por encima del tiempo evolutivo. Cuando las conductas cooperativas son dirigidas a parientes que también llevan genotipos cooperativos, es difícil que los engaños puedas ser un punto de apoyo. Las poblaciones estructuradas que son capaces de las conductas cooperativas dependen de individuos que se forman por compañeros-clon. Cuando las bacterias viven en un grupo y el éxito del individuo es atado al éxito de la población local, entonces los intereses
evolutivos individuales y del grupo se alinean y los engañosos pueden morir. Aún no responden a la pregunta de cómo las conductas se involucran, como se mantienen en poblaciones naturales, porque en el caso de las bacterias patógenas influye la virulencia y la resistencia antimicrobial. Para determinar si una conducta microbial es social, se tiene que definir los resultados mutantes en eliminación o reducción de la conducta necesitada para ser identificada para demostrar la reducción del fitness en el ambiente, donde las conductas proveen un beneficio para las célula, en segundo lugar cuando las mutantes y células salvajes crecen el poblaciones mixtas, la aptitud mutante puede incrementar hasta explotar células de tipo salvaje que producen moléculas útiles. Finalmente la aptitud de un tipo en particular mutante puede tener una correlación negativa desde un inicio en una población mixta. West demostró conductas cooperativas sociales con Pseudomonas aeruginosas que tienen formas cooperativas en moldes delgados, cuando se encuentran faltantes de nutrientes producen un especializado cuerpo de fructificación. Algunas células diferenciadas en las esporas reproductivas con otras células forman un lazo que une la espora con la población, este incrementa la distancia para que las esporas se puedan dispersar, maximizando las oportunidades de encontrar un hábitat favorable para germinar. Otro ejemplo es La detección de quorum bacteriano (QS) es un proceso por el cual las células se comunican difundiendo señales moleculares. Estas señales coordinan comportamientos como el nivel poblacional en el grupo, también regulan la producción extracelular de moléculas valiosos para su comunidad.
15. Eric J. G. et al., (2015) Quorum Sensing and Social Interactions during Infection. Microbe Volume 10, Number 1 Es importante las interacciones biológicas que existen en las comunidades, ya que basándonos en esto, podremos enfocarlo a una aplicación grande para el hombre. Todas las comunidades están basadas en relaciones, su comportamiento social y su cooperación depende fuertemente de los beneficios y las ganancias que se obtienen en los grupos. La evolución actual, se considera un estudio basado en las relaciones sociales, ya que parecen ser cruciales para los microbios y la supervivencia en sus nichos ecológicos porque consiguen el intercambio de ADN, formación de biopeliculas, la coordinación, producción y liberación de enzimas .Cada microbio se las ingenia para sobrevivir mediante interacciones sociales entre las demás bacterias, existen dos tipos de relación, donde ambos se benefician y el otro en el que uno solo es beneficiado. Investigadores se han interesado por estas relaciones sociales y su trayectoria evolutiva por el tiempo. Las interacciones pueden ser caracterizadas por el truco, existen bacterias que obtienen alimento(enzimas, toxinas, proteínas) a partir de otra, beneficiándose y estas guardan la energía para sobrevivir el engaño social en su nivel más básico se puede producir a través de mutaciones, lo que altera el comportamiento cooperativo. Pero hay excepciones en donde el engaño social no es eficiente, algunas bacterias solo se cooperan entre familia excluyendo cualquier interacción social ajena, las bacterias que se cooperan entre si ganan un gran éxito reproductivo, y los grupos bacterianos ajenos tienden a desaparecer. Se observo que las poblaciones de P. aruginosa, donde QS es importante para el crecimiento, fueron favorecida que poblaciones de mutantes LASR las cuales no responden a señales QS por lo tanto crecieron pobres. Estos mutantes pueden alterar la infección, ya que los tramposos, pueden beneficiarse de los recursos de otras poblaciones. La estructura de una población es importante para determinar el rol que juega cada célula, el estudio de los mecanismos de interacciones sociales en la bacteria es de gran interés para conocer las bacterias patógenas y su influencia en la virulencia, porque puede ser útil para su control. Las interacciones favorables y desfavorables, influye el crecimiento entre las bacterias, investigaciones recientes comprueban que los comportamiento microbianos sociales como los sideroforos actúan por un mecanismo engañoso tomado por algunas bacterias para obtener un comportamiento cooperativo, mediante señales QS, coordinan una amplia gama de comportamientos a nivel de población o grupo, cuando los individuos aumentan en una población incrementan las señales a través de las moléculas, activando una proteína receptora QS.
Eric J. G. et al., (2015) Quorum Sensing and Social Interactions during Infection. Microbe Volume 10, Number 1
En la época moderna la evolución que se ha venido dando en la etapa social ha sido un área de investigación para la microbiología, donde se trata de una apertura de nuevos enfoques para que se pueda comprender las adaptaciones ambientales, incluyendo a la virulencia. Diferentes entes microbianos que se tienen d a mover en multitud tienen diversas conductas que en comunidad, tales como la formación de biopeliculas, el intercambio de ADN, la coordinación que genera una producción y la liberación de enzimas y toxinas. Las ideas que se subyacen en esta teoría social y evolutiva se forman a partir de los estudios generados de la conducta de ayuda y los grupos con la cooperación reproductiva que tienen diversas especies, esto con el fin de poder explicar cómo fue que surgieron y que los motivo a mantenerse de pie. Esto no es fácil de explicar ya que estas cooperaciones resultan problemáticas dados muchos casos donde estos comportamientos podrían ser costosos, tanto los comportamientos individuales podrían tener un considerable éxito en la evolución, hablando en términos parentales cercanos, este terminal de forma natural podría denominarse como aptitud inclusiva o también s ele conoce por el nombre de selección de parentesco que construye la base de la evolución social. Esta evolución social se ha convertido en un área que se encuentra activa dentro de la investigación especialmente en el área de microbiología, se expresan diferentes razones, en primer lugar los microbios siempre se han mostrado con comportamientos sociales o cooperativos, muchos de estos pueden ser cruciales para su sobrevivencia en los nichos ecológicos o para convertirse en patógenos exitosos. Estas condiciones también influyen mucho en el área ambiental que con facilidad pueden se manipuladas de forma experimental para probar alguna teoría evolutiva que se encuentra aplicada a microorganismos. Los tiempos de generación en vía rápida permiten que estos experimentos evolutivos impliquen microbios con un alto nivel de control experimental.
Un comportamiento de forma social se puede dar como una acción que afecta tanto a individuos como al entorno en donde se está realizando este comportamiento. Este tipo de comportamiento se pueden clasificar en cuatro tipos principales: altruismo que es una forma de cooperación, el egoísmo y el despecho. Un ejemplo que se puede dar sobre esto es la cooperación bacteriana en la secreción de proteínas y compuestos con un peso molecular de forma más baja que le permiten a diversas celular limpiar los nutrientes y los recursos que son esenciales para el medio ambiente. Esta clase beneficios que son derivados por las actividades que se encuentran acumulados tanto para el productor como para las células, de forma independiente si los vecinos producen los mismo productos pasados costosos, estas células dejan de hacer bien público donde muestran que se pueden evitar el costo de producción pero de forma beneficiosa a la inversión de una célula vecina.
Estos desertores pueden invertir en la energía ahorrada en la reproducción, ganando una ventaja de fitness sobre sus vecinos de cooperación. Se puede mencionar que los actos de cooperación se encuentran dirigidos a los familiares que también llevan los genotipos de cooperación, llamados los “tramposos” que no pueden ganar de una forma tan fácil un punto de apoyo. Esta estructura espacial que tienen las poblaciones que permite este tipo de actos cooperativos normalmente depende de una dispersión limitada de los individuos que los llega a inferir a través de un clon
Mediante el uso de complejas técnicas metagenómicas, en la actualidad, se sabe mucho acerca de cómo es la expresión de genes y la traducción de proteínas; son controlados, pero todavía no hay noción de las respuestas a las preguntas básicas acerca de cómo estos comportamientos evolucionaron, cómo se mantuvieron en poblaciones y si son de naturaleza social, respuestas de suma importancia para el estudio de la virulencia y la resistencia antimicrobiana.
Esta investigación se centra en la detección del quorum bacteriano que es un proceso en donde las células tienen una comunicación entre sí a través de diversas señales moleculares, los estudios de coordinación hacen que la vinculación con esta producción de un bien en común , dentro de un comportamiento social, da como resultado una retroalimentación de forma positiva, este entorno que conlleva a cambiar el entorno social en diferentes ambientes, es sin duda una investigación para cambiar la dinámica social de los rasgos, siempre destacando la necesidad de seguir pruebas en medios de diferentes ambientes. Este es un proceso que se encuentra correlacionado entre los organismos diminutos que abren horizontes a que se comprenda de una forma más clara los miles de conceptos y proceso de los elementos que existen en el mundo.
Las bacterias participan en diversos comportamientos comunes, tales como la formación de bio-películas, el intercambio de ADN, la coordinación de la producción y liberación de enzimas y toxinas, y se mueven en forma de enjambres. Los científicos que trabajan en la rama de la biología evolutiva han llamado evolución social a este proceso, así como recientemente comenzaron a preguntar por qué las células individuales interactúan en estas formas.
ReplyDeleteLas ideas que salieron de la teoría social evolutiva se derivan de los estudios de la conducta de ayuda, formación de grupos, y la cooperación reproductiva en aves, mamíferos e insectos sociales como las hormigas de arena y las abejas. Un importante evento histórico de este trabajo era explicar cómo surgieron estas conductas y qué fuerzas las ayudan a mantenerlas. Al explicar por qué existe la cooperación, es problemático porque muchos de esos comportamientos parecen ser difíciles de comprender. Por ejemplo, el efecto inmediato de la reproducción anterior para ayudar a cuidar de los hijos de otro individuo, de unirse en una lucha para apoyar a otro individuo, o compartir alimentos reduce la idoneidad del individuo por los formadores de la conducta, pero aumenta la aptitud de los destinatarios. Charles Darwin se refirió a este problema, señalando a los insectos van reproduciendo en beneficio de su reina colmena cuando parece estar más directamente beneficioso para el de criarse a ellos mismos.
La evolución social se ha convertido en un área activa de investigación en microbiología por un gran número de razones. En primer lugar, los microbios muestran muchas conductas aparentemente sociales o cooperativas, y muchos de estos comportamientos parecen ser cruciales para los microbios para sobrevivir en sus nichos ecológicos o para que se conviertan en agentes patógenos exitosos. Las bio-películas son un buen ejemplo, ya que permiten a los microorganismos que para colonizar superficies a pesar de abrasión o de flujo, ayuden a proteger a los microorganismos contra la desecación, compuestos anti microbianos, y alojar el sistema inmunológico. La evolución social también complementa estudios mecánicos, por ejemplo, por los problemas que presentan para el que no tiene que haber soluciones mecanicistas. Además, las condiciones ambientales pueden ser manipuladas de forma experimental para poner a prueba las teorías evolutivas que se aplican a los microorganismos. Por último, los tiempos rápidos generación permiten experimentos de evolución que implican que los microbios se ejecuten durante muchas generaciones, con un alto nivel de control experimental.
bien!! auqnue largo otra vez
DeleteUn comportamiento social es uno que afecta a individuos de distintas especies, además de que el individuo realiza ese comportamiento. Estos comportamientos se clasifican en cuatro tipos principales en función de si confieren un costo o un beneficio para el actor y el destinatario: Estos son beneficios mutuos, el altruismo (ambas formas de cooperación), el egoísmo y despecho, según Stuart West.
ReplyDeleteUna forma básica y bien descrita de la cooperación en bacterias es la secreción de las proteínas y compuestos de peso molecular más bajo que permiten a las células para absorber los nutrientes esenciales y los recursos del medio ambiente. Tales bienes públicos como podríamos incluyen enzimas proteolíticas, toxinas y sideróforos eliminadores de hierro, que pueden ser importantes factores de virulencia cuando el ambiente es un huésped infectado. La producción de estas moléculas es difícil para las células individuales. Sin embargo, los beneficios de sus actividades se acumulan tanto a las células de productores y vecinos, independientemente de si el equipo los vecinos hacen dichos productos.
Para determinar si un comportamiento microbiano es social, una serie de medidas experimentales clave necesita ser seguida. En primer lugar, los mutantes definidos como resultado de la abolición o reducción de la conducta deben ser identificados para demostrar la aptitud reducida en un entorno en el comportamiento que proporciona un beneficio a las células. Por ejemplo, en condiciones de bajos de hierro, mutantes de sideróforos crecen pobremente en comparación con las células de tipo salvaje. En segundo lugar, cuando los mutantes y de tipo salvaje células se cultivan en poblaciones mixtas, la actitud mutante debería aumentar a medida que se explotan las células de tipo salvaje que están produciendo moléculas útiles. Por último, la idoneidad de un determinado tipo de mutante debería tener correlación negativa con la proporción de partida en una población mixta. En pocas palabras, como los tramposos sociales se vuelven más comunes, las células que producen menos de tipo salvaje estarán presentes dentro de la población a ser explotado, lo que resulta en la disminución de beneficios para hacer trampa.
El trabajo en esta rama, se centra en la detección de comunidades bacterianas, a través de un proceso en el que las células se comunican entre sí a través de moléculas señalizadoras difusibles. Estas señales de coordinar una amplia gama de comportamientos a nivel de población o grupo. En un rango de especies bacterianas Gram negativas y Gram positivas, las señales de las comunidades regulan la producción de bienes públicos extracelulares, incluyendo moléculas eliminadoras de nutrientes, toxinas, supresores inmunes, y agentes tensioactivos que ayudan a la motilidad celular.
bien!!
DeleteExisten una gran variedad de comportamientos que comparten las bacterias en especies de “enjambres” como la formación de biopelículas, intercambio de DNA, coordinación de producción de enzimas y toxinas. ¿Por qué las células actúan de esta manera? La evolución social es la encargada de estudiar estas cuestiones. La conducta de ayuda, formación de grupos y cooperación reproductiva en aves, mamíferos e insectos sociales (como abejas y hormigas) son temas de estudio que generan ideas subyacentes a la teoría evolutiva. ¿Cómo surgieron estos comportamientos? ¿Qué hace que persistan?
ReplyDeleteAparentemente estos comportamientos traen más costos que beneficios lo que resulta un tanto contradictorio (por ejemplo el hecho de compartir alimento pone en una postura vulnerable al que realiza la conducta y aumenta la aptitud del beneficiario). Sin embargo esto es sólo mera apariencia ya que William Hamilton en 1960 mostró que estos comportamientos aparentemente costosos de forma individual generan un beneficio a largo plazo, pueden ser exitosos en términos evolutivos puesto que benefician a parientes cercanos, a esto lo calificó como aptitud inclusiva o mejor conocida como selección de parentesco, la cual constituye la base del estudio de la evolución social.
La evolución social es de gran interés en la microbiología debido que se pueden estudiar a fondo comportamientos de microrganismos patógenos, por ejemplo las biopelículas que algunos forman para protegerse y subsistir. Una gran ventaja es que las condiciones ambientales pueden ser manipuladas en estos microorganismos para corroborar teorías evolutivas ya que estos seres presentan un crecimiento exponencial, una rápida generación.
El comportamiento social es aquel que afecta a otros individuos distintos e incluso al organismo mismo. Se clasifican en cuatro tipos principales de acuerdo con Stuart West (en función del costo o beneficio para el actor y el destinatario). Tenemos entonces a los de formas de cooperación: beneficio mutuo y el altruismo. Y al egoísmo y daño.
muy bien
DeleteUn ejemplo de la cooperación en bacterias es la secreción de proteínas tales como enzimas proteolíticas, toxinas y sideróforos que permiten obtener nutrientes esenciales, estos son considerados como “beneficios públicos”. La producción de estas sustancias genera un costo para las bacterias hablando individualmente, pero los beneficios en sociedad son mayores. Las células pueden “negarse” a hacer este gasto beneficiándose de sus vecinas lo que les da una ventaja, son pues células “tramposas”. Este engaño social se produce por mutaciones y altera el comportamiento cooperativo.
ReplyDeletePero, ¿Cómo se mantiene la cooperación? Cuando los actos cooperativos van dirigidos a “familiares” los tramposos tienen una mayor dificultad de ganar terreno. La estructuración de las poblaciones que permite la cooperación depende de la dispersión limitada de los organismos o agregados. Mediante secuenciación se está conociendo más a detalle el control de la expresión de genes y la traducción de proteínas, pero poco se sabe del origen y evolución de dichos comportamientos, su constancia y si son o no de carácter social. Se han realizado experimentos para determinar si estos comportamientos son sociales, pero aunque muestran evidencias de ser comportamientos meramente sociales son aún insuficientes para llegar a conclusiones satisfactorias. West y sus colaboradores demostraron empíricamente comportamientos sociales de cooperación en la forma de producción de sideróforos en Pseudomonas aeruginosa, y Joan Strassmann y David Queller en la Universidad de Washington en St. Louis, Missouri, revelaron reproducción cooperativa en moldes de limo.
El quórum bacteriano es un mecanismo útil para las células ya que por medio de éste se comunican entre sí a través de señalizadores que inducen comportamientos a nivel de población o grupos. En algunas bacterias Gram positivas y Gram negativas las señales de quórum regulan producciones extracelulares (“beneficios públicos”). Si la densidad de organismos aumenta también lo hace la señalización lo que lleva a la retroalimentación positiva.
Experimentos proponen que la dinámica social de rasgos en bacterias puede ser cambiada por el entorno en donde se encuentran.
Pensar que en el mundo microscópico existen relaciones sociales análogas al macroscópico es fascinante, de igual manera ver cómo estos organismos han adoptado y evolucionado dichos comportamientos que les permiten subsistir y progresar en conjunto.
Parte 1
ReplyDeleteAlumno: Marcos Rubén Hernández Islas
Deteccion de Quorum e interacciones sociales durante la infección.
La evolución social es un área activa de investigación en microbiología, la apertura de nuevos enfoques para comprender las adaptaciones ambientales, incluyendo a la virulencia.
Por Eric JG Pollitt; Freya Harrison; Stephen P. Diggle
Las interacciones sociales que presentan las bacterias han llamado la atención de los evolucionistas, se preguntan cómo células individuales interactúan en formas como, el intercambio de ADN, formación de biopeliculas, la coordinación, producción y liberación de enzimas, además de que se mueven en enjambres. Las ideas de la evolución social derivan de los estudios conductuales de ayudo entre varios organismos, como los mamíferos, insectos y las aves. Pero aún queda duda cerca de como surgieron esas conductas y como es que se mantienen. L explicar esto surge la problemática de que la cooperación parece ser costosa, problema que se viene señalando desde Darwin. En 1960 William Hamilton de Londres, mostro que estos comportamientos costosos individualmente podrían considerarse como exitosos, en términos evolutivos, si es que benefician a parientes cercanos. Conocida como la selección de parentesco o aptitud inclusiva, incluye beneficios que son los directos sino también que son indirectos, estos se acumulan a otras personas que comparten la misma predisposición genética para el altruismo, esta actitud inclusiva, bien diferenciada del fitness que es directo, constituye la base de la evolución social. La evolución social es ahora un área de estudio para la microbiologia por muchas razones, los microbios muestran muchas conductas de apariencia social o cooperativas, y estos parecen cruciales para su supervivencia en los nichos ecológicos que ocupan o para que se conviertan en agentes infecciosos exitosos.
Un comportamiento social es aquel que afecta a individuos distintos, o a quien realiza dicho comportamiento, estos se clasifican principalmente en función de si confieren un beneficio o costo para el actor y el destinatario. Tenemos entonces 4 tipos; el beneficio mutuo, el altruismo, el egoísmo y el despecho. Una forma básica de la cooperación en bacterias es la secreción de proteínas que permiten a las células recoger los nutrientes esenciales y recurso del medio ambiente, aunque la producción de estas es costosa, individualmente, los beneficios de sus actividades se acumulan tanto en células productoras y vecinas. Las células que dejan de hacer el bien público evitan el costo de producción, aunque se benefician de laguna vecina, estos desertores o trucos pueden invertir la energía ahorrada en la reproducción, obtener ventajas sobre los vecinos. La estructura de la población es esencial para determinar si los competidores o los tramposos ganan con el tiempo evolutivo. Con el uso de nuevas técnicas como la secuencia genómica aprendemos más acerca de los mecanismos que subyacen en comportamientos sociales de bacterias.
bien!
DeleteParte 2
ReplyDeletePara la determinación de si un comportamiento microbiano es social o no, se deben seguir medidas experimentales. En primera instancia, los mutantes definidos resultantes, de la abolición o la reducción de la conducta necesitan ser identificados para demostrar su fitness reducida, en un entorno donde el comportamiento proporciona un beneficio a las células. En segunda instancia, cuando los mutantes y células salvajes se cultivan en poblaciones mixtas, su fitness mutante debería aumentar a medida que se explotan las células de tipo salvaje que están produciendo moléculas útiles. Finalmente, el fitness de un tipo particular de mutante debe correlacionar negativamente con su posición de partida en la población mixta. Resumiendo los tramposos sociales se vuelven más comunes, un menor número de células productoras de tipo salvaje estará presente en la población a ser explotada, lo que resulta en la disminución de los beneficios que otorga la trampa. Científicos demostraron empíricamente comportamientos sociales de cooperación en la forma de producción de sideróforos en Pseudomonas aeruginosa, otros más revelaron reproducción cooperativa en moldes de limo.
El trabajo se centra fundamentalmente en la búsqueda del quorum bacteriano (QS), un proceso mediante el cual, células se comunican entre si a través de moléculas señalizadoras difusibles, estas señales coordinan una amplia variedad de comportamientos a nivel de población o grupo. Las moléculas señalizadoras se producen en una tasa basal que no induce estos comportamientos, cuando una población alcanza una alta densidad, los niveles de la molécula de señal también aumentan, lo que da lugar a un mecanismo de retroalimentación positiva, y un aumento relevante de la señal y los factores QS controlados. La función de coordinación del QS y su relación con la producción de bienes públicos indican que se trata de un comportamiento social. Los beneficios de fitness de QS en P. aeruginosa son dependientes de la densidad, y QS tanto en P. aeruginosa y Staphylococcus aureus es costosa y explotable por los tramposos. El uso de un medio de crecimiento sintético donde QS es importante para el crecimiento bacteriano, las poblaciones de P. aeruginosa de tipo salvaje crecen bien, pero las poblaciones LASR mutantes, que no responden a señales QS, crecen poco. Fundamentalmente, en la cultura mixta, LASR mutantes actúan como tramposos: tienen una ventaja de fitness porque explotan la producción exoproteasa de las células de tipo salvaje. Análogo, cuando los ratones con la piel quemada o con heridas crónicas están infectados con P. aeruginosa, encontramos que LASR mutantes actúan como tramposas y pueden invadir esta población bacteriana en cuestión de días. En larvas waxmoth, infecciones que mostraron un patrón similar de sociabilidad para S. aureus agr mutantes, los mutantes son menos aptos que sus homólogos de tipo salvaje en las infecciones de monocultivo, pero demuestran engaño social cuando la infección es mixta, durante la infección, tramposos QS pueden explotar los bienes públicos y los recursos producidos por una población, cooperan para obtener un beneficio de fitness.
Es impresionante como algo tan ínfimo, puede llegar a tener tales interacciones y una manera de regulación tan estructurada, tal parece que es análogo a las interacciones entre los organismos más grandes, como los humanos. Conocer la evolución social bacteriana extiende un panorama acerca de cómo funcionan estos organismos, y la manera en que influyen en el macro mundo.
muy bien!!
DeleteAndrea Daniela Vargas Prado
ReplyDeleteEvolución social. En las bacterias hay comportamientos como la formación de biopeliculas, intercambio de ADN, liberación de enzimas, y pueden moverse en enjambre, entre otras, pero la pregunta está en el hecho de saber por qué es que interactúan de esta forma. Se buscaba explicar cómo surgieron las conductas de ayuda, es decir, la conducta de ayuda que presentan organismos, formación de grupos o cooperación reproductiva, sin embargo, es difícil explicarlo porque tales comportamientos suelen ser muchas veces costosos. Sin embargo, conocemos “la selección de parentesco”, ya que estos comportamiento que pueden considerase como costosos individualmente, serian exitosos cuando hablamos en términos evolutivos si hay un aporte al pariente cercano, y en esta selección importa la aptitud inclusiva, donde es importante el aporte directo e indirecto que tiene que ver con otros que comparten la misma predisposición genética al altruismo. Esto es importante para el área microbiana ya que los microbios muestran conductas sociales y esto conlleva a la supervivencia en sus nichos ecológicos o logren convertirse exitosamente en patógenos.
Hay clasificaciones de comportamientos sociales: altruismo; beneficios mutuos (ambas formas de cooperación); egoísmo, esto tomando en cuenta que un comportamiento social como un comportamiento que afecta a los demás individuos y a la persona que ejerce cierto comportamiento. Esto sucede con las bacterias, ya que al ejercer un trabajo implica que es costoso para células individuales, pero los beneficios obtenidos son acumulados para las células productoras y vecinos. Algunas veces aparece el engaño social, esto implica que hay células que invierten energía “ahorrada” en su reproducción obteniendo ventaja de sus vecinos beneficiándose de su inversión (trabajo) y ahorrándose tal energía. Esto altera el comportamiento cooperativo.
La estructura de población indicará quien ganara el tiempo evolutivo, los tramposos o cooperativos. Cuando hay más genotipos de cooperación en una población, es más difícil que los tramposos ganen, es decir, cuando las bacterias viven en grupo, el éxito individual está ligado al éxito poblacional. Está la pregunta de cómo es que evolucionaron estas células para haber llegado a estos procesos.
Se necesitan medidas experimentales para determinar si un comportamiento microbiano es social. Por ejemplo, cuando se cultivan poblaciones mixtas de células salvajes y células mutantes, las células mutantes crecen en mayor cantidad ya que las células salvajes son las que producen moléculas útiles y son explotadas.
El trabajo se centra en la detención de un proceso que permite que las células se comuniquen entre sí a través de moléculas señalizadoras difusibles, este proceso es llamado quorum bacteriana (QS), los comportamientos a nivel poblacional son coordinados por las señales de QS que regulan la producción de bienes públicos en especies de bacterias gram-positivas, gram-negativas. Esto puede observarse cuando una población alcanza una alta densidad y los niveles de la molécula de señal aumentan al mismo tiempo, esto conlleva a un mecanismo de retroalimentación positiva y hay un aumento de la señal y los factores controlados- QS. Esto es un comportamiento social, ya que la función de coordinación de QS está en relación con la producción en los bienes públicos. Se presentaron resultados donde se explica que las celas tramposas tienen ventajas debido a que explotan a células de tipo salvaje. El QS en p aeruginosa y Stahylococcus aureus es explotable por “tramposos “y es costoso, el uso de QS es fundamental para el crecimiento bacteriano, las P. aeruginosa crecen bien y son de tipo salvaje, pero las poblaciones LASR mutantes no responden a las QS y crecen poco.
ReplyDeletePara el desarrollo de una población es importante el aporte, cuando hay células tramposas puede haber consecuencias para las cooperativas. Es muy importante conocer la forma de trabajo de organismos en una población, ya que nos permitiría conocer procesos que permiten el desarrollo y crecimiento poblacional que conlleva un proceso evolutivo.
bien
DeleteParte 1
ReplyDeleteEs interesante saber que las bacterias dentro de sus comunidades tienen una gran variedad de comportamientos como los son la formación de biofilms, intercambio de DNA, coordinación en la producción y liberación de enzimas y toxinas, y movimientos en conjuntos. Dentro de la Biología existe una rama llamada Evolución Social la cual estudia como las células u organismos individuales interactúan en conjunto con otros, muchas de las teorías de esta rama surgen del estudio de los comportamientos de ayuda, formación de grupos, y cooperación reproductiva en diferentes organismos. La cooperación entre organismos conlleva costos valiosos, ejemplos de esto es cuando un organismo renuncia directamente a su propia reproducción con el propósito de ayudar a cuidar la descendencia de otros, cuando pelea un organismo por la protección de otro o cuando incluso comparten su propia comida con los demás llegando a ser esto perjudicial para el mismo organismo. Sin embargo estos tipos de comportamientos son exitosos dentro de la Evolución ya que buscan el beneficio de organismos cercanos al organismo que beneficia principalmente. A esto se le llama Aptitud de Inclusión donde se incluyen beneficios que son directos pero solo para algunos cuantos porque son indirectos. Es decir se refieren comúnmente a una selección de parentesco y esto vendría siendo la base de la Evolución Social. La Evolución Social es de suma importancia para la Microbiología, ya que muchas microrganismos llegan a tener comportamientos sociales o de cooperación que son desarrollados para poder sobrevivir en un nicho ecológico o incluso para producir patógenos, un ejemplo de este comportamiento seria la formación de biofilm el cual protege a varios microorganismos. Los comportamientos sociales son aquellos que afectan a varios individuos por la actuación propia de los organismos. Estos se clasifican en 4 tipos principales basándose en el costo estos son: beneficios mutuos, altruismo, egoísmo y despecho. Una forma de cooperación en bacterias es cuando secretan proteínas y componentes moleculares para recoger nutrientes, producir estas moléculas es costoso para las células individuales, pero el beneficio de su actividad se acumula ambas para sus células vecinas, independientemente de si estas hacen los productos costosos, es decir que hay células que no producen componentes moleculares y todavía se benefician de sus células vecinas. Las células tramposas con la energía que no es utilizada produciendo moléculas la usan para su propia reproducción obteniendo así una ventaja sobre las células vecinas. Trampas sociales de este tipo pueden ocurrir por mutación y por ende interrumpir el comportamiento cooperativo. Ahora bien para determinar si un comportamiento microbiano es social se tienen que seguir varias etapas experimentales, primero se identifican organismos mutantes por el resultado de la reducción del comportamiento social para mostrar las aptitudes reducidas en el ambiente donde el comportamiento da un beneficio al organismo. Después cuando células mutantes y normales crecen en poblaciones mixtas, las aptitudes mutantes deberían aumentar ya que estas explotan a las células normales que producen moléculas útiles. Y Finalmente las aptitudes de células mutantes deberían relacionarse negativamente con su proporción inicial en una población mixta. Es decir que los tramposos sociales se vuelven más comunes y las células normales productoras serán mayormente explotadas dentro de la población lo cual dará como resultado menos beneficios para las células tramposas.
La detección de quorum bacteriano (QS) es un proceso por el cual las células se comunican difundiendo señales moleculares. Estas señales coordinan comportamientos como el nivel poblacional en el grupo, también regulan la producción extracelular de moléculas valiosos para su comunidad. Las moléculas de señalización son producidas por una tasa basal, cuando una alcanza una densidad alta los niveles de moléculas de señalización también aumentan, lo que conduce a un mecanismo de realimentación positivo, lo cual resulta en un considerable aumento en señales y factores controlados QS. Esta función coordinada de QS se relaciona con la producción de beneficios indicando que eso es un comportamiento social. En un experimento se usó un medio de crecimiento sintético donde el QS es importante para el crecimiento bacteriano debido a la producción de exoprotesas costosas, poblaciones de P. aureoginosa crecieron bien, pero poblaciones de mutantes lasR las cuales no responden a señales QS crecieron pobres. Las mutantes lasR actúan como tramposos ellos tienen una ventaja de convivencia porque ellos aprovechan la producción de exoprotesas de células normales, esto sugiere que durante alguna infección los tramposos pueden aprovechar los beneficios y recursos producidos por una población cooperadora para poder seguir reproduciéndose y la propagación de tramposos dentro de una población puede alterar el resultado de la infección. Dando lugar a diversidad fenotípica que puede evolucionar durante la infección, magnificando la importancia de este fenómeno. En la actualidad el estudio de la evolución social nos permite entender porque surge la diversidad y que impacto tiene para la virulencia, la infección y la resistencia antibiótica, al igual que también nos permite entender porque los mutantes surgen en infecciones y el tipo de mutación afecta la habilidad de las células para responder a señales y hacer moléculas de señalización, tales mutantes de señales ciegas hacen mejores trampas porque ellos ya no pueden responder a señales y por lo tanto no pueden cooperar con bacterias del tipo salvaje para producir beneficios costosos y es importante remarcar que el crecimiento ambiental puede alterar la naturaleza social de estos organismos, ya que puede cambiar las dinámicas sociales de tratos porque los rasgos sociales son diferentes en los ambientes.
DeleteRios Ruiz Alexis Itamar
Biología De Procariontes
Grupo: 5286
Artículo: Pollit, E., Harrison, F. y Diggle S. Quorum Sensing And Social Interactions during Infection
muy bien
DeleteGarcía Aguirre Samuel Maximiliano
ReplyDeleteQuorum Sensing and Social Interactions during Infection
Eric J. G. et al., (2015) Microbe Volume 10, Number 1
En la actualidad, la evolución social es un área activa de investigación en la microbiología, se trata una apertura a nuevos enfoques para comprender las adaptaciones ambientales, incluyendo a la virulencia.
Los entes microbianos tienden a moverse en multitudes y se dedican a diversas conductas en comunidad, tales como la formación de biopelículas, el intercambio ADN, la coordinación de producción y liberación de enzimas y toxinas. Las ideas que subyacen de esta teoría social y evolutiva derivan de estudios de la conducta de ayuda, formación de grupos y la cooperación reproductiva en diversas especies, con el fin de explicar cómo surgieron éstas y qué les motivó a mantenerse en pie; explicar el porqué de esta cooperación es problemático dado que muchos de estos comportamientos podrían ser costosos, estos comportamientos individuales podrían considerarse un éxito en la evolución, hablando en términos parentales cercanos, este tendencia natural se denominó como " aptitud inclusiva "o también conocida como la “selección de parentesco” y constituye la base del estudio de la evolución social.
La evolución social se ha convertido en un área activa de la investigación en microbiología para un número de razones; primeramente, los microbios muestran aparentemente muchos comportamientos sociales o cooperativos, muchos de estos pueden ser cruciales para su sobrevivencia en los nichos ecológicos o para convertirse en patógenos exitosos. Las condiciones ambientales pueden
ser manipuladas experimentalmente para probar teorías evolutivas que se aplican a los microorganismos. Para finalizar, los tiempos de generación rápida permiten experimentos de evolución que implican microbios con un alto nivel de control experimental.
Un comportamiento social es aquella acción que afecta a individuos distintos, aparte o además de, el individuo que realiza ese comportamiento. Estos comportamientos se clasifican en cuatro tipos principales en función de si confieren un costo o un beneficio para el actor y el destinatario, son beneficios mutuos: el altruismo (tanto en formas de cooperación), el egoísmo y el despecho. Un buen ejemplo de esta cooperación bacteriana es la secreción de proteínas y compuestos de peso molecular más bajo que permiten a diversas células limpiar nutrientes y recursos esenciales del medio ambiente. Estos beneficios derivados de actividades se acumulan tanto para el productor como para las células, independientemente de si los vecinos o ellos mismos producen los mismo exoproductos costosos; las células que dejan de hacer el bien público pueden evitar el costo de producción, pero aún se benefician de la inversión de una célula vecina. Dichos desertores pueden invertir la energía ahorrada en la reproducción, ganando una ventaja de fitness sobre sus vecinos de cooperación.
Cabe mencionar que cuando los actos de cooperación están dirigidos a los familiares que también llevan los genotipos de cooperación, los “tramposos” no pueden ganar fácilmente un punto de apoyo. La estructuración espacial de las poblaciones que permite este tipo de actos cooperativos normalmente depende de una dispersión limitada de los individuos que forman a partir de un clon.
Mediante el uso de complejas técnicas metagenómicas, en la actualidad, se sabe mucho acerca de cómo es la expresión de genes y la traducción de proteínas; son controlados, pero todavía no hay noción de las respuestas a las preguntas básicas acerca de cómo estos comportamientos evolucionaron, cómo se mantuvieron en poblaciones y si son de naturaleza social, respuestas de suma importancia para el estudio de la virulencia y la resistencia antimicrobiana.
Segunda parte
DeletePara determinar si un comportamiento microbiano es social, una serie de medidas experimentales deben ser seguidas, en primer lugar, los mutantes definidos como resultado de la reducción conductual deben ser identificados para demostrar la aptitud reducida en un entorno en donde se proporciona un beneficio. Luego, cuando los mutantes y las células de tipo salvaje se cultivan en poblaciones mixtas, el fitness mutante debería aumentar a medida que se explotan las células de este tipo, que están produciendo moléculas útiles; y por último la capacidad de un tipo de mutante debe correlacionar negativamente con su proporción de partida en una población mixta. La producción de un bien público costoso puede ser clasificada como un rasgo social, pues implica que los comportamientos sociales sí pueden ser comunes en las bacterias.
Esta investigación se centra en la detección del quórum bacteriano (QS), un proceso por el cual las células se comunican entre sí a través de señales moleculares difusibles, tras diversos estudios de coordinación QS y su vinculación con la producción de bienes comunales, se supo que realmente se trata de un comportamiento social, dando como resultado un mecanismo de retroalimentación positiva. El entorno de crecimiento puede cambiar la dinámica social de rasgos, destacando la necesidad de seguir pruebas de que los mismos son sociales en diferentes ambientes. Sin dudas se trata de una investigación que nos podría llevar a nuevos horizontes dentro del mundo de lo “casi invisible”, estos comportamientos correlacionados entre los diferentes organismos diminutos abre paso a la comprensión de miles de procesos y elementos del mundo que conocemos, tan sólo falta abrir un poco más los ojos y sobre todo, voluntad de investigación.
muy lindo
DeleteQuorum Sensing and Social Interactions during Infection.
ReplyDeleteBy Eric J. G. MICROBE. Volume 10, Number 1(2015)
Las bacterias pueden adaptarse a diversos comportamientos comunes, como para la formación de biofilms, el intercambio de DNA, los procesos de enzimas y toxinas y el movimiento en multitud. Los científicos trabajan en la rama de la biología evolutiva llamada “Evolución social”, que recientemente se preguntan porque las células se relacionan de esta manera. Un enfoque histórico de este trabajo es explicar cómo estos comportamientos se originan y que los mantiene.
William Hamilton nos muestra que los comportamientos individuales pueden ser considerados exitosos en términos evolutivos si se benefician de sus parientes cercanos. A esto le dio el nombre de “aptitud completa” (Inclusive fitness). Inclusive fitness es mayormente referido como una selección de parentesco y forma la base del estudio de la Evolución social.
La evolución social es un área activa para las investigaciones en microbiología. Los microbios muestran demasiados comportamientos sociales o cooperativos, de los cuales parecen ser curiales para estos microbios para subsistir en sus nichos ecológicos o para convertirse en patógenos exitosos. Los biofilms son un claro ejemplo. Ellos ayudan a proteger a los microorganismos contra componentes antimicrobiales y huéspedes de sistemas inmunes. La Evolución social investiga también estudios de complementos mecanicistas. Además, las condiciones ambientales son experimentalmente manipuladas para una prueba de teorías evolucionarias que se aplican a microorganismos.
Los comportamientos están clasificados en 4 tipos de dominios principales basados en si producen un costo o un beneficio para el actor y el beneficiario. Estos 4 tipos son: Mutualidad, Altruismo, Egoísmo y Malevolencia.
Una forma básica de cooperación en bacteria es la secreción de proteínas y el bajo peso molecular de los componentes que habilita las células para expulsar nutrientes esenciales y recursos del ambiente.
Los desertores o “tramposos” pueden invertir energía almacenada en reproducción, ganando una ventaja adaptativa sobre sus competidores. La trampa social en su nivel más básico puede ocurrir entre mutaciones.
Cuando la bacteria vive en un grupo y el éxito individual está ligado con el éxito de la población local, entonces los intereses evolutivos del individuo y del grupo son alineados y los grupos que contienen tramposos morirán.
Para determinar si un comportamiento microbiano es social primero necesitamos identificar los mutantes que son resultado de la abolición o la reducción de los comportamientos para demostrar una adaptabilidad en un ambiente donde el comportamiento un beneficio a las células. El mutante crecerá menos. Es segundo lugar cuando los mutantes y células salvajes crecieron en poblaciones mescladas, la adaptación del mutante debería incrementar cuando ellos aprovechan a las células lavajes que están produciendo moléculas útiles. Finalmente, las adaptaciones de tipos particulares de mutantes deberían negativamente correlacionarse empezando con una proporción en una población mezclada.
Las comunicaciones entre células con moléculas de señalización coordinan un amplio rango de comportamientos en un grupo poblacional. Las moléculas señales son usualmente producidas a una velocidad basal donde no se inducen estos comportamientos.
Los tramposos de Quorum Sensing pueden explotar los bienes públicos y los recursos producidos por una población cooperativa para ganar mas adaptación. Incluso entre una misma especie, la diversidad del fenotipo puede ser envuelta durante la infección aumentando la importancia de este fenómeno. Cada resultado puede ayudar a explicar porque los mutantes del QS se originan en infecciones clínicas.
Algunas enzimas controladas por el QS son intracelulares y rompen los nutrientes para crecer entre las células, proporcionando beneficios para la célula productora.
excelente
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ReplyDeleteQuorum Sensing and Social Interactions during Infection.
ReplyDeleteBy Eric J. G. MICROBE. Volume 10, Number 1(2015)
La evolución social es un área activa de investigación en microbiología, la apertura de nuevos enfoques para comprender las adaptaciones ambientales, incluyendo la virulencia.Células microbianas individuales pueden interactuar en una variedad de maneras, incluyendo a través de la detección de quórum(QS),coordinación de la producción de moléculas d nutrientesbarrido, y la formación de biopelículas multicelulares.Quorum sensing(QS), un proceso mediante el cual las células se comunican entre sí a través de moléculas señalizadoras difusibles(capaces de detectar la densidad poblacional para por así decir saber cómo actuar y comunicarse con sus vecinos).Estas señales coordinan una amplia gama de comportamientos a nivel de población o grupo. En una serie de especies de bacterias gram-negativas y gram-positivas,las señales de QS regulan la producción de "bienes públicos" extracelulares,incluyendo moléculas de nutrientes-barrido, toxinas, inmunosupresores y surfactantes que ayudan a la motilidad celular. Moléculas señal generalmente se producen a una tasa basal que no induce estos comportamientos.Sin embargo,cuando una población alcanza alta densidad,los niveles de la molécula de señal también aumentan, lo que lleva a un mecanismo de retroalimentación+, resultando en un aumento considerable d la señal y los factores controlados QS.Esta función de coordinación del QS y su relación con la producción de bienes públicos indican que se trata de un comportamiento social.Científicos que trabajan en la biología evolutiva-> evolución social recientemente comenzaron a preguntar por qué células individuales interactúan en estas formas.Los microbios muestran muchas conductas aparentemente sociales, y muchos de estos comportamientos parecen ser cruciales para ellos sobrevivir en sus nichos ecológicos o se conviertan en agentes patógenos exitosos. Un comportamiento social es uno que afecta a individuos distintos.Comportamientos se clasifican en 4 tipos principales en función de si confieren un costo o beneficio para el actor y destinatario:estos son beneficios mutuos, el altruismo (ambas formas de cooperación),egoísmo, y pese.Una forma básica y bien descrita de la cooperación en bacterias es la secreción de proteínas y compuestos de peso molecular inferior que permiten a las células para barrer los nutrientes esenciales y los recursos del medio ambiente. Tales "bienes públicos" incluyen enzimas proteolíticas, toxinas y sideróforos de Fe barrido,que pueden ser importantes factores de virulencia cuando el ambiente es un huésped infectado. La producción de estas moléculas es costosa para células individuales. Sin embargo,los beneficios de sus actividades se acumulan tanto a células productoras y vecinos, independientemente de si los propios vecinos hacen los exoproductos costosos.Las células que dejan de hacer el bien público pueden evitar el costo de producción, pero aún se benefician de la inversión de una célula vecina. Estos desertores o "trucos" pueden invertir la energía ahorrada en la reproducción,obteneniendo ventaja sobre sus vecinos de la aptitud de cooperación. Engaño Social en su nivel más básico se puede producir a través de mutaciones, lo que altera el comportamiento cooperativo. Ante la tentativa de hacer trampa por parte de algunas bacterias nos preguntamos ¿realmente es beneficioso esa clase de trampa? ¿Qué hace que se decida hacer trampa o no?,tal vez no sea un punto establecido por qué y cómo pero lo que es más notorio es que en una población la existencia de bacterias que van hacia un mismo sentido, cooperan entre sí tiene mayor probabilidades de continuar que una con tramposos pues si bien podrían haber tramposos que aprovechen el trabajo de sus vecinos para gastar menos y así utilizar su energía para la reproducción, se tiene que tomar en cuenta que es una población en donde hasta cierto punto todos dependen de todos con un mismo interés evolutivo,
parte 2 y la vagancia de cualquier individuo implica un pequeño desequilibrio que podría ser fatal en cierto punto llevando a la desaparición de la población. Haciendo una analogía, en nuestra sociedad, cada bacteria es un individuo como nosotros, ahora como individuos formamos parte de una población donde cada uno tiene su propia vida pero que además está consciente de su entorno que da la pauta para saber cómo actuar o que hacer ante él y lo que contiene,(eso como el QS), individualmente y como seres vivos, queremos sobrevivir (interés evolutivo) y dado que formamos parte de una sociedad nuestra supervivencia y nuestra forma de vivir se ve influenciada directa o indirectamente por la forma en que se organiza la sociedad y por su puesto nuestra contribución ante ella(eficacia de esta en c/uno de nosotros como el fitness), el trabajo que nosotros realicemos influye de alguna forma en el trabajo y vida de otros, si se es bueno o malo en lo que se hace y nos adaptamos a la sociedad,se verá reflejado(adecuación(fitness)), en general si nosotros trabajamos , nos ayudamos unos a otros y hacemos “el bien”, vendrán los beneficios, pero en la sociedad hay gran variedad de individuos (población mixtas) y no faltan los ladrones o los vagos, si alguien nos roba el producto de nuestro trabajo, en cierta forma se verá beneficiado y a nosotros nos afecta pero no del todo(dejando a un lado materialismos o sentimentalismos) pues bien si seguimos trabajando obtendremos nuevamente los frutos de esto, pero si por otro lado nos dedicamos a vagar, podemos aprovecharnos del trabajo de otros para no gastar, los demás seguirán trabajando pero a la larga habrá repercusiones, por ejemplo, hipotéticamente si los políticos, que dedican a vagar aprovechando el trabajo de la sociedad para su beneficio pero no aportando nada a cambio nunca, consiguen aumentar su dinero y lujos pero habiendo tantos de estos “tramposos”, habrá un punto no muy lejano en que se acaben los recursos que se la pasan gastando, afectando a los que trabajan y de este modo si no hay con que o en donde trabajar no hay “productos” o y entonces hay mucha pobreza, una desigualdad y desequilibrio total lo que conlleva a la y fracaso de la población (los lleva a su desaparición)¿Cómo podemos comprobar si los comportamientos bacterianos son sociales? En primer lugar, definidos los mutantes resultantes en la abolición o reducción de la conducta necesitan ser identificados para demostrar la aptitud biológica reducida en un ambiente donde el comportamiento proporciona un beneficio a las células En segundo lugar, cuando células mutantes y de tipo salvaje crecen en poblaciones mixtas, el fitness mutante debería aumentar a medida que se explotan las células de tipo salvaje que están produciendo moléculas útiles. Por último, la aptitud de un tipo particular de mutante debe correlacionar negativamente con su proporción de partida en una población mixta.Durante la infección, tramposos QS pueden explotar los bienes públicos y los recursos producidos por una población cooperar para obtener un beneficio de fitness. Las infecciones de cooperar y engañar en un población mixta, son menos virulentas de lo que son las infecciones sin mezclar. Por lo tanto, la propagación de los tramposos en una población puede alterar significativamente el resultado de una infección.Comprender si un comportamiento es social puede ayudarnos a entender cómo las poblaciones de bacterias interactúan dentro de hosts infectados, explicando algunos tipos de observaciones clínicas, así como la forma en que evoluciona la virulencia.
ReplyDeletebien pero muy largo!!
DeleteFlores Morales Ivonne
ReplyDeleteQuorum sensing and social interactions during infection By Eric J. G. 2015 Microbe Volume 10, Number 1
Las ideas que subyacen a la teoría social evolutiva se derivan de los estudios de la conducta de ayuda, formación de grupos y cooperación reproductiva en aves, mamíferos e insectos sociales como las abejas y las hormigas. Al explicar por qué existe la cooperación es problemático porque muchos de esos comportamientos parecen ser costosos. En 1960 William Hamilton mostró que los comportamientos costosos individualmente podrían considerarse exitosos en términos evolutivos si beneficia a parientes cercanos. Califico esto como una “aptitud inclusiva”, esta aptitud incluye beneficios directos e indirectos que se acumulan a otras personas que comparten la misma predisposición genética al altruismo. Aptitud inclusiva es más comúnmente conocida como la selección de parentesco y constituye la base del estudio de la evolución social. La evolución social es un área activa en microbiología. En primer lugar, los microbios muestran muchas conductas aparentemente sociales o cooperativas, y muchos de esos comportamientos parecen ser cruciales para los microbios para sobrevivir en sus nichos ecológicos o se conviertan en agentes patógenos exitosos. Las biopelículas son un buen ejemplo, ya que permiten a los microorganismos colonizar superficies y ayudan a proteger a los microorganismos contra la desecación y compuestos antimicrobianos.
Un comportamiento social es uno que afecta a individuos distintos de la persona que realiza ese comportamiento. Comportamientos se clasifican en cuatro tipos en función de si confieren un costo o un beneficio para el actor y el destinatario. Estos son beneficios mutuos, el altruismo, el egoísmo y pesar según Stuart West. Una forma básica y bien descrita de cooperación en bacterias es la secreción de proteínas y compuestos de peso molecular inferior que permiten a las células barrer los nutrientes esenciales y los recursos del medio ambiente. La producción de estas moléculas, es costoso para las células. Sin embargo, las células que dejan de hacer el bien público pueden evitar el costo de producción, pero aún se benefician de la inversión de una célula vecina.
Estos desertores pueden invertir la energía ahorrada en la reproducción, obtener una ventaja sobre sus vecinos de la aptitud de cooperación. ¿Cómo se mantiene la cooperación frente a la tentación de desertar? A través de la investigación, se sabe que la estructura de la población es crucial para determinar si los cooperadores o tramposos ganan con el tiempo evolutivo. Mediante el uso de técnicas de gran alcance como la secuenciación genómica, se conoce una gran cantidad de mecanismos que subyacen a los comportamientos sociales bacterianos. Pero aunque se sabe mucho acerca de cómo se controlan la expresión de genes y la traducción de proteínas todavía no se sabe las respuestas a preguntas básicas sobre cómo estos comportamientos evolucionaron, cómo se mantienen en las poblaciones naturales y si son de naturaleza social.
Para determinar si un comportamiento microbiano es social se necesita una serie de medidas. En primer lugar, las mutaciones deben ser identificadas. En segundo lugar, cuando las células mutantes se cultivan en poblaciones mixtas. Por último lo idóneo en un determinado tipo de mutación es que debe correlacionarse negativamente con la proporción de partida en una población mixta.
bien!!
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ReplyDeleteQuorum sensing and social interactions during infection.
ReplyDeleteOrozco Rodríguez Ivonne.
La formación de biofilms, el intercambio de ADN o la coordinación en la producción y liberación de enzimas y toxinas, todas son comportamientos comunes en las bacterias. Los científicos que trabajan en la rama de la Biología Evolutiva o la llamada Evolución Social, recientemente comenzaron a estudiar cómo ciertas células interaccionan entre sí y porqué lo hacen, así como también entender cómo es que surge esta interacción y cómo se mantiene. Todo ésto viene del interés que se ha tenido en conductas de ayuda dentro de la Naturaleza, por ejemplo el formar grupos, la cooperación reproductiva, el apoyar en una pelea o compartir el alimento. Darwin observó que algunos insectos se reproducían en favor, por ejemplo, de la reina en lugar de su propio beneficio; sin embargo se mostró que esta actitud, aparentemente desventajosa, puede ser beneficiosa para parientes cercanos en cuanto a evolución. La aptitud inclusiva, mejor conocida como selección de parentesco, tiene que ver con los beneficios que son directos para ese mismo organismo e indirectos que se acumulan y se comparten. Esta selección es en la que se basa la evolución social, la cual se ha hecho una parte muy activa de la Microbiología pues brinda nuevos enfoques para comprender las adaptaciones ambientales y mostrar qué conductas cooperativas parecen ser primordiales para la supervivencia de los microbios en sus nichos o para ser organismos patógenos. En el caso de biofilms, por ejemplo, dan al microorganismo la posibilidad de colonizar superficies aún con la presencia de flujos y la protección contra respuestas antimicrobianas o inmunes. Es importante el hecho de que los microbios, al tener generaciones en tiempos muy rápidos, permiten hacer uso experimentalmente de condiciones ambientales para probar teorías evolutivas. Ahora bien, un comportamiento social es aquel que afecta al individuo que lo realiza y a los que lo rodean; según el costo o beneficio que se llegue a tener para el productor o destinatario, se clasifica en beneficios mutuos, altruismo, egoísmo o despecho. Ahora, se conoce una forma básica en las bacterias que es la secreción de proteínas y compuestos de bajo peso molecular que le permite a la célula obtener nutrientes y recursos del medio. Estos bienes comunes son enzimas proteolíticas, toxinas y sideróforos, los cuales son un importante factor de virulencia cuando el ambiente está infectado. La producción de éstos suele ser costosa para una sola célula, sin embargo resulta beneficioso para sus vecinas. Y cuando una célula, en dado caso, deja de hacer este bien se ahorra el costo de producción, pero sigue siendo beneficiada por la producción de una célula vecina. De esta manera, la energía que es ahorrada por las células desertoras puede ser invertida en la reproducción, una ventaja de fitness entre sus vecinas; la mutación también es una forma básica de interrumpir este comportamiento social. Pero entonces, al existir la posibilidad de desertar y hacer trampa, qué es lo que hace que siga habiendo cooperación; los estudios para ésto se han basan en la estructura de las poblaciones para conocer cuáles de las células que cooperan y que hacen trampa son las que ganan después de la evolución.Cuando los actos de cooperación van hacía los familiares con los mismos genes de cooperación, entonces los que hacen trampa no ganan fácilmente. Asimismo, cuando las bacterias se encuentran en un grupo en el que el éxito individual está ligado al éxito de la población, entonces los intereses evolutivos de ambos se alinean de tal manera que el grupo que hace trampa puede desaparecer. A partir del uso de técnicas, como la secuenciación genómica, se está aprendiendo mucho de estos comportamientos sociales bacterianos; pero, a pesar de lo mucho que se conoce ya de la expresión de genes y la traducción de proteínas, aún quedan muchas preguntas sobre la evolución de dichos comportamientos o cómo se mantienen en las poblaciones de forma natural.
PARTE 2.
ReplyDeleteEstas preguntas básicas tienen una importancia muy grande en el caso, por ejemplo, de bacterias patógenas, en la influencia de virulencia y la resistencia antimicrobiana. Se están usando ciertas medidas experimentales para determinar y comprobar el comportamiento social microbiano. Primero, los organismos que mutaron, tomados como el producto de la eliminación o disminución de la conducta, son identificados para demostrar la aptitud reducida. En segundo lugar, cuando los mutantes y las células “salvajes” se cultivan en poblaciones mixtas, el fitness mutante aumenta a medida que explotan las células que producen moléculas útiles. En otras palabras, cuando los tramposos aumentan, las células que producen menos están dentro de la población explotada, esto da como resultado la disminución de beneficios para hacer trampa. Investigadores dieron una demostración empírica de comportamientos de cooperación en forma de sideróforos en P. aeruginosa. Ésto muestra la cooperación de una manera más fundamental; aquí el crecimiento está limitado por la disponibilidad de hierro, la síntesis de sideróforos, etc., demostrando que la producción de un bien público costoso puede ser clasificado como un rasgo social y que las bacterias suelen presentar comportamientos sociales. El QS es un proceso que realizan las células por el cual se comunican entre sí a través de moléculas de señal difusibles. Estas señales coordinan un amplio rango de comportamientos en la población, en otras palabras, el QS regula la producción de bienes públicos extracelulares, como son los nutrientes de barrido, moléculas, toxinas, inmunosupresores y tensioactivos. Las moléculas de señal se producen generalmente en una tasa que no induce estos comportamientos; pero cuando una población alcanza una alta densidad, los niveles de la molécula señal también; ésto da lugar a un mecanismo de retroalimentación positiva aumentando así la señal y los factores controlados por QS, por eso se trata de un comportamiento social, ya que tiene una función de coordinación y un vínculo con la producción de bienes públicos. En el caso de P. aeruginosa y S. aureus, los beneficios de fitness es costoso y provechosa para los tramposos. Se hizo usó de un medio sintético para el crecimiento bacteriano debido a la producción costosa de exoproteasas del tipo P. aeruginosa, pero poblaciones mutantes de LASR, que no responden a las señales QS, crecen poco. Por otro lado, infecciones en larvas wax moth mostraron una forma similar de sociabilidad para S. aureus Agr mutantes. Estos resultados sugieren que durante la infección, los tramposos pueden explotar los bienes públicos y los recursos producidos por una población que coopera para obtener un beneficio de fitness; por lo tanto, la difusión de los tramposos en una población puede alterar significativamente el resultado de una infección y pasa también dentro de la misma especie, donde al haber diversidad se puede evolucionar durante la infección. Los tipos predominantes de mutación afectan la capacidad de células para responder a señales en lugar de hacer moléculas señalizadoras; se dice que tales mutantes son ciegos a la señal, haciendo que no puedan responder a éstas y no puedan cooperar con las bacterias para producir bienes. Podemos darnos cuenta que el entorno de crecimiento puede alterar la naturaleza social de sus rasgos. O en otro caso, algunas enzimas son manejadas por QS intracelular y descomponen los nutrientes para el crecimiento de la célula, es decir, le da beneficios a la célula productora. En conclusión, se dice que el entorno puede llegar a cambiar la dinámica social pero se necesitan seguir las investigaciones en diferentes ambientes. Las teorías de Evolución Social pueden ayudar a explicar cómo y porqué surge esta variedad, así como sus implicaciones con la virulencia, la infección y la resistencia a los antibióticos.
bien pero largo!!
DeleteQuorum sensing and social interactions during infection-Eric J.G. Poll it , Freya Harrison & Stephen P. Diggle.
ReplyDeleteIn nature, we can find some different communal behavior between bacteria like biofilm formation, DNA exchange, enzymes & toxins coordinated production and swarms movements, but like in every natural phenomena, there has to be a reason that explains why does this happen cause we can even find them between birds, mammals and insects.
How does this behavior began and how does it maintains like that? Cause it is difficult to imagine if the result is actually worthy. Why does some organisms sacrifice their own offspring in order to take care of other ones, or maybe fight till death by helping individual and giving up on food for them?
William Hamilton. From UK, named as "inclusive fitness" to the kind of fitness where benefits are direct and accrues to the actor and those who share the genetic predisposition to altruism.
But it is more commonly known as "kin selection" which provides us the basis of social evolution, in which microbiology has taken an important and very relevant role.
As we previously mention, bio films are one of this behaviors that helps microbes to survive with their niches by colonizing surfaces and fighting anti microbial compounds and hosting immune systems.
If we continue talking about social behavior among microbes, we have to mention that there are 4 types of them. Just as in math class we are going to play with positives and negatives: (-) (-): spite
(+) (+): mutual benefit (+) (-): altruism (-) (+) selfishness.
An example of cooperation between bacteria is when they secrete proteins compounds that doesn't allow the cell to use essential sources that's or round them. But when a bacteria or the cells stop doing this public good they can use the energy saved for reproduction and thus they gain advantage over their matters. This action is commonly known as "cheating" and it can happen within mutation, so how does social cooperation is still active when there's the option of continuing the own lineage by cheating?
There will be sometimes cheaters won't win cause the cooperative jobs occurs among relatives with cooperative genotypes.
Even with all of the help we get with new technology we still get a lot of basic questions about this topic, we don't even know if microbial behavior is considered as "social"cause it implies a lot of experimental steps like the demonstration of the existence of mutants resulting in the abolition or reduction of the behavior in order to demonstrate reduced fitness in an environment where the behavior provides benefit to the cells, but when social cheats become more common, fewer wild type producing cells will be present within the population decreasing benefits to cheating. Analyzing some examples like they behavior of spores and their relation with cells from a stalk that holds the spore population aloft, researchers conclude that producing a costly public good can be classified as a social trait and this implies that social behaviors may become in bacteria.
But how can we talk about QS if we haven't even defined the concept?, the bacterial quorum sensing is a process where bacteria cells can communicate each other via diffusible signals molecules that coordinate a wide range of behaviors at the population or group level, it also regulates the production of extra cellular public goods of benefits to the population.
DeleteAnother proof with which we can say that this behavior is social is that this signal molecules doesn't provokes it while it's produced at a basal rate, but when population reaches a high density it leads to a feedback mechanism.
By experimenting with S. Aureus, P. Aeruginosa and the waxwork infections, the results suggested that during infection, QS could exploit public goods and resources produced by a cooperative population to gain a fitness benefits.
But even when QS can act like a social system in both in vitro and in vivo we got to have in mind that the growth environment can alter the social nature of traits.
Ana Paula Alarcón
Eric J. G. et al., (2015) Quorum Sensing and Social Interactions during Infection. Microbe Volume 10, Number 1
ReplyDeleteIván Leyto Gil.
A lo largo del tiempo se ha percibido la vida como el conjunto de interacciones entre organismos, lo cual nos hace preguntarnos qué es lo que causa estas interacciones entre organismos, esta interacción mostro tener comportamientos distintos entre especies bacterianas, en microbiología se ha denominado una rama llamada “evolución social”, que intenta comprender los cambios que han tenido los organismos a lo largo del tiempo, y desde cuándo es que se juegan estas interacciones y por qué se da con ellos, el comportamiento que tienen los organismos no es el mismo como el que se tiene con otros, sino que se tiende a reaccionar distinto con los unos a los otros, ya sea para protegerse entre ellos o atacar a otras colonias invasoras. Un ejemplo de esto es la presencia de un bioflims, los que pueden proteger a los microrganismos y permitir que colonicen superficies sin ser dañadas por otros agentes que puedan acabar con ellos.
El comportamiento que tienen las bacterias al interactuar entre ellas puede causar un efecto individual o puede afectar a las demás que la rodean, existe la clasificación en algunos tipos de comportamiento, básicamente. Si en ellos se confiere un costo o un beneficio para el que efectúa el comportamiento, los cuales son: cuando el beneficio es mutuo, altruismo cuando existe una especie beneficiada por otra sin que esta haga un esfuerzo por ello, La lucha y supervivencia.
El comportamiento dentro de una sociedad bacteriana puede asemejarse al que tenemos nosotros como estructura social. Pero sabemos bien que todas estas especies bacterianas y otros agentes conviven con el fin de llegar a un bien en común, la supervivencia y el dejar descendientes, la cooperación bacteriana se da por la secreción de proteínas y componentes de bajo peso molecular que pueden funcionar para otras células como nutrientes y recursos esenciales, y como todo en esta vida tiene un costo, no siempre pueden resultar bien los negocios y hay que cambiar de socios, los llamados “cheats” o “tramposos” solo mantienen el beneficio pero no pagan el soto de este, pueden robar la energía y almacenarla de alguna especie bacteriana, para que las tramposas tengan la capacidad de reproducirse y seguir proliferando. Este es el más básico nivel que puede ocurrir a través de la mutación, lo cual corrompe el comportamiento de cooperación. El mantener esta cooperación depende de la estructura social que tengan las bacterias en cuanto a su comportamiento, genotípicamente, que tan cooperativos son para ser aceptados en una comunidad exitosa, donde especies bacterianas y distintos organismos trabajan en cooperación luchando contra otros con el fin de dejar descendencia y proliferar
Eric J. G. et al., (2015) Quorum Sensing and Social Interactions during Infection. Microbe Volume 10, Number 1
ReplyDeleteIván Leyto Gil.
A lo largo del tiempo se ha percibido la vida como el conjunto de interacciones entre organismos, lo cual nos hace preguntarnos qué es lo que causa estas interacciones entre organismos, esta interacción mostro tener comportamientos distintos entre especies bacterianas, en microbiología se ha denominado una rama llamada “evolución social”, que intenta comprender los cambios que han tenido los organismos a lo largo del tiempo, y desde cuándo es que se juegan estas interacciones y por qué se da con ellos, el comportamiento que tienen los organismos no es el mismo como el que se tiene con otros, sino que se tiende a reaccionar distinto con los unos a los otros, ya sea para protegerse entre ellos o atacar a otras colonias invasoras. Un ejemplo de esto es la presencia de un bioflims, los que pueden proteger a los microrganismos y permitir que colonicen superficies sin ser dañadas por otros agentes que puedan acabar con ellos.
El comportamiento que tienen las bacterias al interactuar entre ellas puede causar un efecto individual o puede afectar a las demás que la rodean, existe la clasificación en algunos tipos de comportamiento, básicamente. Si en ellos se confiere un costo o un beneficio para el que efectúa el comportamiento, los cuales son: cuando el beneficio es mutuo, altruismo cuando existe una especie beneficiada por otra sin que esta haga un esfuerzo por ello, La lucha y supervivencia.
El comportamiento dentro de una sociedad bacteriana puede asemejarse al que tenemos nosotros como estructura social. Pero sabemos bien que todas estas especies bacterianas y otros agentes conviven con el fin de llegar a un bien en común, la supervivencia y el dejar descendientes, la cooperación bacteriana se da por la secreción de proteínas y componentes de bajo peso molecular que pueden funcionar para otras células como nutrientes y recursos esenciales, y como todo en esta vida tiene un costo, no siempre pueden resultar bien los negocios y hay que cambiar de socios, los llamados “cheats” o “tramposos” solo mantienen el beneficio pero no pagan el soto de este, pueden robar la energía y almacenarla de alguna especie bacteriana, para que las tramposas tengan la capacidad de reproducirse y seguir proliferando. Este es el más básico nivel que puede ocurrir a través de la mutación, lo cual corrompe el comportamiento de cooperación. El mantener esta cooperación depende de la estructura social que tengan las bacterias en cuanto a su comportamiento, genotípicamente, que tan cooperativos son para ser aceptados en una comunidad exitosa, donde especies bacterianas y distintos organismos trabajan en cooperación luchando contra otros con el fin de dejar descendencia y proliferar
15. Eric J. G. et al., (2015) Quorum Sensing and Social Interactions during Infection. Microbe Volume 10, Number 1
ReplyDeleteParte 1
Las bacterias intervienen en varios comportamientos, puede ser el intercambio de ADN, la regulación de las enzimas de producción, formación de biopelículas entre otras cosas, por lo general se mueven en conjuntos. Hay una nueva rama en la biología llamada evolución social, que se pregunta como es las células individuales interactúan de esas formas. Las ideas que subyacen a la teoría social evolutiva se derivan de los estudios de la conducta de ayuda de algunos animales, se trataba de explicar cómo surgieron estas conductas y que fuerzas las mantenían y explicarlos era difícil porque algunos resultaban costosos, por ejemplo el compartir alimento o entrometerse en una lucha que no le corresponde. Sin embargo William Hamilton mostró que estos comportamientos costosos podrían considerarse exitosos en términos evolutivos, beneficiando a parientes cercanos. Él la llamó “aptitud inclusiva” y en esta incluye beneficios tanto propios como hacia otros que comparten la misma predisposición genética a procurar por el bien de los demás. Ésta aptitud se conoce mejor como la selección del parentesco y constituye la base del estudio de la evolución social.
La evolución social es un área activa de investigación en la microbiología, porque los microbios muestran conductas que aparentemente son sociales o cooperativas, y estos comportamientos son cruciales para la supervivencia de los microbios en sus nichos ecológicos o puede que se conviertan en agentes patógenos exitosos. Las biopelículas, permiten a los microorganismos colonizar superficies y ayudan a protegerlos contra la desecación, de compuestos antimicrobianos y alojar sistemas inmunológicos. También se puede simular las condiciones ambientales para poner a prueba las teorías evolutivas que se aplican a los microorganismos. Y como se reproducen de un a forma muy rápida se puede apreciar mejor la evolución y tener un control más exacto. Una forma básica de la cooperación en bacterias es la secreción de proteínas que permiten a las células barrer los nutrientes esenciales y los recursos del medio ambiente, como enzimas y toxinas que pueden ser factores importantes de virulencia. La producción de estas moléculas es costoso pero los beneficios de sus actividades se acumulan tanto a las células productoras como vecinas, sin depender de que los vecinos hacen los exo-productos costosos. Por esto las células que dejan de hacer su trabajo pueden evitar hacerlo, pero aún así serán beneficiadas de las vecinas. Estas obtienen ventajas sobre sus vecinas de la aptitud de cooperación, es un engaño que se puede producir a través de mutaciones. La estructura de la población es indispensable para determinar si los cooperadores o los tramposos ganan con el tiempo. Para evitar que los tramposos proliferen por ejemplo cuando las bacterias viven en un grupo y el éxito del individuo está ligado al éxito del ejemplo población para el local, entonces los intereses evolutivas del individuo y el grupo están alineados y grupos que contienen tramposos puede desaparecer.
Para saber si un comportamiento microbiano es social, se deben de seguir una serie de medidas experimentales. Primero se debe identificar a los mutantes que ya no quieren trabajar en un entorno. Después cuando los mutantes y las células de tipo salvaje se cultivan en poblaciones mixtas, la aptitud del mutante debería aumentar a medida que se explotan las células de tipo salvaje que están produciendo moléculas útiles. Al final la capacidad de un tipo de mutante debe correlacionar negativamente con la proporción de partida en un población mixta. También se ha demostrado que la producción de un bien público costoso puede ser clasificado como rasgo asocial e implica que los comportamientos sociales pueden ser comunes en bacterias.
Parte 2
ReplyDeleteEl Quorum Sensing es otro ejemplo de comportamiento social. La detección de quórum bacteriano (QS), es un proceso en el que las células se comunican entre sí a través de moléculas señalizadoras. Estas señales coordinan muchos comportamientos a nivel población o en grupo. En un grupo de bacterias las señales de QS regulan la producción de extracelulares, toxinas y moléculas nutrientes que ayudan a la motilidad celular. La moléculas de señal se producen de una manera controlada, pero cuando una población en muy grande, los niveles de la molécula de señal incrementan, y esto lleva aun mecanismo de retroalimentación positiva, lo que resulta de en un aumento de señal y los factores controlados de QS. Cuando los ratones con la piel quemada o con heridas crónicas están infectados con P. aeruginosa, se encontró que los mutantes LASR actúan como trampas y pueden invadir esta población bacteriana en cuestión de días. Se sugiere que, durante la infección, tramposos QS pueden explotar los bienes públicos y los recursos producidos por una población cooperar para obtener beneficios. La propagación de los tramposos en una población puede alterar significativamente el resultado de una infección. incluso dentro de una misma especie, la diversidad fenotípica puede evolucionar durante la infección. La teoría de la evolución social nos puede ayudar a explicar como surge esta diversidad y sus implicaciones para la virulencia, la infección y resistencia a los antibióticos.
Aunque los sistemas de QS pueden ser sociales, es importante darse cuenta de que el entorno de crecimiento puede alterar la naturaleza social de los rasgos.
Con el uso de técnicas de gran alcance como la secuenciación genómica, se logra aprender sobre los mecanismos de los comportamientos sociales bacterianos. Pero aunque se sabe mucho de su genética, todavía no hay respuesta a las preguntas respecto a la evolución de estos comportamiento o si son de naturaleza social. Y es importante conocer porque hay baterías patógenas que se desean controlar.
15. Eric J. G. et al., (2015) Quorum Sensing and Social Interactions during Infection. Microbe Volume 10, Number 1
ReplyDeleteEn la naturaleza existe relaciones estrechamente fuertes, no solo de ayuda cooperativa para adquirir un beneficio, sino que a veces se presentan conductas de ayuda que no generan una ganancia en particular y que hasta la fecha se busca encontrar el por qué. En bacterias se encuentran diversas conductas cooperativas que muestran la interrelación desde su nicho ecológico, la función específica de las bacterias, hasta de cómo influye la evolución cuando estas se encuentran en poblaciones mixtas que las obliga a mantenerse a un margen y si sobrepasan ese, mueren. Me sorprende la estricta naturaleza, que pone límites tan estrictos para un perfecto equilibrio. Las bacterias encajan en diversas conductas en comunidad, como formadoras de biopeliculas, intercambiando DNA, coordinando la producción y enzimas y toxinas. Científicos trabajan en la rama de la evolución biológica, llamada evolución social que se pregunta por qué células individuales interactúan en esa forma. La teoría de la evolución social deriva de estudios de conductas cooperativas, formación de grupos y cooperación reproductiva. Se trata de explicar como estas conductas surgieron y como se mantienen. Explicar cómo existe la cooperación es un problema porque muchas conductas pueden ser costosas, por ejemplo, la inhibición de la reproducción para cuidar a otros descendientes individuales, unirse a una pelea para apoyar a otros individuos. William Hamilton, mostró que conductas individuales costosas pueden ser benéficas en términos evolutivos si se benefician parientes cercanos, llamado aptitud inclusiva, distinguiendo de beneficios de las aptitudes que son puramente directas. Incluso el fitness incluye beneficios que son directos y también indirectos que comparte la misma genética predispuesta al altruismo. La aptitud inclusiva es comúnmente referido como "la selección del parentesco" que es la base de la formación del estudio de la evolución social, que se ha convertido en un área activa de búsqueda de microbiología por numerosas razones. Primero, los microbios juegan muchas conductas aparentemente sociales o cooperativas y muchas de estas conductas son cruciales para estos microbios para sobrevivir a sus nichos ecológicos o convertirse en patógenos, las biopeliculas es un ejemplo en las que permite a los microorganismos colonizar superficies y ayuda a protegerlos de la desecación. Las condiciones ambientales pueden ser manipuladas experimentalmente para teorías evolucionistas que se aplica a los microorganismos, finalmente las rápidas generaciones en estos permite experimentos de evolución con un alto nivel de control experimental. La conducta social afecta individuos. Están clasificados: beneficio mutual, altruismo, beneficio propio. Una básica cooperación en bacteria es la secreción de proteínas y compuestos que permiten a la bacteria obtener los nutrientes esenciales y recursos del ambiente, producir estas moléculas individualmente es costoso para las células, de cualquier forma el beneficio de sus actividades de debe a la producción y a las celulares cercanas. Células que hacen beneficio público pueden evadir el costo de producción y ser un beneficio para las células vecinas, por lo que esta energía ahorrada se puede usar en reproducción y ganancia del fitness. Un “engaño” social es el nivel más básico que puede ocurrir a través de la mutación, interrumpiendo las conductas cooperativas. La estructura poblacional es crucial en determinar la cooperación o engaños para ganar por encima del tiempo evolutivo. Cuando las conductas cooperativas son dirigidas a parientes que también llevan genotipos cooperativos, es difícil que los engaños puedas ser un punto de apoyo. Las poblaciones estructuradas que son capaces de las conductas cooperativas dependen de individuos que se forman por compañeros-clon. Cuando las bacterias viven en un grupo y el éxito del individuo es atado al éxito de la población local, entonces los intereses
evolutivos individuales y del grupo se alinean y los engañosos pueden morir. Aún no responden a la pregunta de cómo las conductas se involucran, como se mantienen en poblaciones naturales, porque en el caso de las bacterias patógenas influye la virulencia y la resistencia antimicrobial. Para determinar si una conducta microbial es social, se tiene que definir los resultados mutantes en eliminación o reducción de la conducta necesitada para ser identificada para demostrar la reducción del fitness en el ambiente, donde las conductas proveen un beneficio para las célula, en segundo lugar cuando las mutantes y células salvajes crecen el poblaciones mixtas, la aptitud mutante puede incrementar hasta explotar células de tipo salvaje que producen moléculas útiles. Finalmente la aptitud de un tipo en particular mutante puede tener una correlación negativa desde un inicio en una población mixta. West demostró conductas cooperativas sociales con Pseudomonas aeruginosas que tienen formas cooperativas en moldes delgados, cuando se encuentran faltantes de nutrientes producen un especializado cuerpo de fructificación. Algunas células diferenciadas en las esporas reproductivas con otras células forman un lazo que une la espora con la población, este incrementa la distancia para que las esporas se puedan dispersar, maximizando las oportunidades de encontrar un hábitat favorable para germinar. Otro ejemplo es La detección de quorum bacteriano (QS) es un proceso por el cual las células se comunican difundiendo señales moleculares. Estas señales coordinan comportamientos como el nivel poblacional en el grupo, también regulan la producción extracelular de moléculas valiosos para su comunidad.
ReplyDelete15. Eric J. G. et al., (2015) Quorum Sensing and Social Interactions during Infection. Microbe Volume 10, Number 1
ReplyDeleteEs importante las interacciones biológicas que existen en las comunidades, ya que basándonos en esto, podremos enfocarlo a una aplicación grande para el hombre. Todas las comunidades están basadas en relaciones, su comportamiento social y su cooperación depende fuertemente de los beneficios y las ganancias que se obtienen en los grupos. La evolución actual, se considera un estudio basado en las relaciones sociales, ya que parecen ser cruciales para los microbios y la supervivencia en sus nichos ecológicos porque consiguen el intercambio de ADN, formación de biopeliculas, la coordinación, producción y liberación de enzimas .Cada microbio se las ingenia para sobrevivir mediante interacciones sociales entre las demás bacterias, existen dos tipos de relación, donde ambos se benefician y el otro en el que uno solo es beneficiado. Investigadores se han interesado por estas relaciones sociales y su trayectoria evolutiva por el tiempo. Las interacciones pueden ser caracterizadas por el truco, existen bacterias que obtienen alimento(enzimas, toxinas, proteínas) a partir de otra, beneficiándose y estas guardan la energía para sobrevivir el engaño social en su nivel más básico se puede producir a través de mutaciones, lo que altera el comportamiento cooperativo. Pero hay excepciones en donde el engaño social no es eficiente, algunas bacterias solo se cooperan entre familia excluyendo cualquier interacción social ajena, las bacterias que se cooperan entre si ganan un gran éxito reproductivo, y los grupos bacterianos ajenos tienden a desaparecer. Se observo que las poblaciones de P. aruginosa, donde QS es importante para el crecimiento, fueron favorecida que poblaciones de mutantes LASR las cuales no responden a señales QS por lo tanto crecieron pobres. Estos mutantes pueden alterar la infección, ya que los tramposos, pueden beneficiarse de los recursos de otras poblaciones.
La estructura de una población es importante para determinar el rol que juega cada célula, el estudio de los mecanismos de interacciones sociales en la bacteria es de gran interés para conocer las bacterias patógenas y su influencia en la virulencia, porque puede ser útil para su control. Las interacciones favorables y desfavorables, influye el crecimiento entre las bacterias, investigaciones recientes comprueban que los comportamiento microbianos sociales como los sideroforos actúan por un mecanismo engañoso tomado por algunas bacterias para obtener un comportamiento cooperativo, mediante señales QS, coordinan una amplia gama de comportamientos a nivel de población o grupo, cuando los individuos aumentan en una población incrementan las señales a través de las moléculas, activando una proteína receptora QS.
Eric J. G. et al., (2015) Quorum Sensing and Social Interactions during Infection. Microbe Volume 10, Number 1
ReplyDeleteEn la época moderna la evolución que se ha venido dando en la etapa social ha sido un área de investigación para la microbiología, donde se trata de una apertura de nuevos enfoques para que se pueda comprender las adaptaciones ambientales, incluyendo a la virulencia.
Diferentes entes microbianos que se tienen d a mover en multitud tienen diversas conductas que en comunidad, tales como la formación de biopeliculas, el intercambio de ADN, la coordinación que genera una producción y la liberación de enzimas y toxinas. Las ideas que se subyacen en esta teoría social y evolutiva se forman a partir de los estudios generados de la conducta de ayuda y los grupos con la cooperación reproductiva que tienen diversas especies, esto con el fin de poder explicar cómo fue que surgieron y que los motivo a mantenerse de pie. Esto no es fácil de explicar ya que estas cooperaciones resultan problemáticas dados muchos casos donde estos comportamientos podrían ser costosos, tanto los comportamientos individuales podrían tener un considerable éxito en la evolución, hablando en términos parentales cercanos, este terminal de forma natural podría denominarse como aptitud inclusiva o también s ele conoce por el nombre de selección de parentesco que construye la base de la evolución social.
Esta evolución social se ha convertido en un área que se encuentra activa dentro de la investigación especialmente en el área de microbiología, se expresan diferentes razones, en primer lugar los microbios siempre se han mostrado con comportamientos sociales o cooperativos, muchos de estos pueden ser cruciales para su sobrevivencia en los nichos ecológicos o para convertirse en patógenos exitosos.
Estas condiciones también influyen mucho en el área ambiental que con facilidad pueden se manipuladas de forma experimental para probar alguna teoría evolutiva que se encuentra aplicada a microorganismos. Los tiempos de generación en vía rápida permiten que estos experimentos evolutivos impliquen microbios con un alto nivel de control experimental.
Un comportamiento de forma social se puede dar como una acción que afecta tanto a individuos como al entorno en donde se está realizando este comportamiento. Este tipo de comportamiento se pueden clasificar en cuatro tipos principales: altruismo que es una forma de cooperación, el egoísmo y el despecho. Un ejemplo que se puede dar sobre esto es la cooperación bacteriana en la secreción de proteínas y compuestos con un peso molecular de forma más baja que le permiten a diversas celular limpiar los nutrientes y los recursos que son esenciales para el medio ambiente. Esta clase beneficios que son derivados por las actividades que se encuentran acumulados tanto para el productor como para las células, de forma independiente si los vecinos producen los mismo productos pasados costosos, estas células dejan de hacer bien público donde muestran que se pueden evitar el costo de producción pero de forma beneficiosa a la inversión de una célula vecina.
Estos desertores pueden invertir en la energía ahorrada en la reproducción, ganando una ventaja de fitness sobre sus vecinos de cooperación.
Se puede mencionar que los actos de cooperación se encuentran dirigidos a los familiares que también llevan los genotipos de cooperación, llamados los “tramposos” que no pueden ganar de una forma tan fácil un punto de apoyo. Esta estructura espacial que tienen las poblaciones que permite este tipo de actos cooperativos normalmente depende de una dispersión limitada de los individuos que los llega a inferir a través de un clon
Mediante el uso de complejas técnicas metagenómicas, en la actualidad, se sabe mucho acerca de cómo es la expresión de genes y la traducción de proteínas; son controlados, pero todavía no hay noción de las respuestas a las preguntas básicas acerca de cómo estos comportamientos evolucionaron, cómo se mantuvieron en poblaciones y si son de naturaleza social, respuestas de suma importancia para el estudio de la virulencia y la resistencia antimicrobiana.
DeleteEsta investigación se centra en la detección del quorum bacteriano que es un proceso en donde las células tienen una comunicación entre sí a través de diversas señales moleculares, los estudios de coordinación hacen que la vinculación con esta producción de un bien en común , dentro de un comportamiento social, da como resultado una retroalimentación de forma positiva, este entorno que conlleva a cambiar el entorno social en diferentes ambientes, es sin duda una investigación para cambiar la dinámica social de los rasgos, siempre destacando la necesidad de seguir pruebas en medios de diferentes ambientes. Este es un proceso que se encuentra correlacionado entre los organismos diminutos que abren horizontes a que se comprenda de una forma más clara los miles de conceptos y proceso de los elementos que existen en el mundo.