Bacteris on the rocks

De l’etapa universitària segur que tots en tenim grans records. La principal sort o el principal problema, segons com ens ho mirem, és que aquests records sovint no estan relacionats amb els coneixements adquirits sinó més aviat amb la reeixida vida social que gaudíem. Tot i això voldria trencar des d’aquí una llança en favor de les lliçons acadèmiques que sobreviuen el temps i ens reapareixen quan menys ens ho esperem. 
Precisament és el que em va succeir fa uns dies tot veient un vídeo de curiositats científiques. Un científic afegeix un cultiu bacterià a una solució aquosa que, a 27ºC, es congela instantàniament. Em va venir a la memòria una classe magistral de la Dra. Susana Campoy, professora d’Enginyeria Genètica de Microorganismes a la Universitat Autònoma de Barcelona.

Recordo que la Dra. Campoy ens va parlar d’un bacteri anomenat Pseudomonas syringae que exerceix com a patogen vegetal tot penetrant dins les escletxes de les plantes, causades per les gebrades, i un cop dins infectant-les. L’estreta relació d’aquest microorganisme amb la formació de gel és fascinant: mitjançant una proteïna (INP) promou la nucleació i producció de cristalls de gel a una temperatura superior als 0ºC, corresponent al canvi d’estat d’aigua líquida a aigua sòlida. Aquesta capacitat sorprenent de P. syringae i d’altres espècies bacterianes com Erwinia herbicola, Xanthomonas campestris o Pseudomonas flurescens, ha estat investigada durant els darrers 40 anys i té un elevat interès en potencials aplicacions com són la producció de neu artificial, la conservació d’aliments o el desenvolupament de vacunes. Altres espècies més ben caracteritzades, com és el cas d’Escherichia coli, s’estan emprant per sobreexpressar aquestes característiques industrals.

Cristalls de gel amb els seus respectius centres de nucleació
El procés físic que permet a aquests microorganismes “burlar-se” de les lleis termodinàmiques és complex i només parcialment descrit. La idea general és que el bacteri actua com a centre de nucleació, estructura imprescindible i central per la formació del gel, homòloga a un pilar mestre en la construcció d’un edifici. Les INPs són proteïnes de membrana que permeten l’adhesió de les molecules d’aigua al centre de nucleació i la seva reorganització en forma de cristalls de gel.
Cal tenir present que els estats termodinàmics i el punt de fusió no es veuen afectats per aquesta activitat proteica; simplement s’altera la velocitat de formació de l’estructura reticular pròpia del gel. Estudis recents, fins i tot, apunten a una possible participació de P. syringae en el cicle d’aigua dins els mateixos núvols.

Esquema comparant les soques amb i sense el fenotip INA

Un cop coneguts els efectes nocius d’aquests bacteris per les plantacions i els cultius, es van començar a dissenyar soques sense els gens codificants pel fenotip INA (Ice Nucleation Active). És a dir, mitjançant enginyeria genètica es va sostreure la informació que programava aquesta activitat letal que provoca severes lesions en les espècies vegetals. Si aquestes soques INAes dispersessin pels camps les infeccions bacterianes provocades per P. syringae i altres microorganismes que potencien la nucleació de gel es reduirien substancialment.

Malauradament, tant les aplicacions industrials d’aquestes espècies com la implantació de les soques sense el fenotip INA han estat consideradament frenades pels obstacles legals, polítics i socials eternament lligats a l’enginyeria genètica.


Audald Lloret i Villas – @ALloretVillas

Leave a comment

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *