Análisis estadístico de datos de tracking de bacterias de suelo

S. MONTAGNA; J.I. QUELAS; A.R. LODEIRO; V.I. MARCONI

Mar del Plata

Conferencia; XVI TREFEMAC; 2018

Las bacterias Bradyrhizobium diazoefficiens son micronadadores con dos sistemas flagelares, usadas hacemuchos an ̃os como biofertilizantes [Lodeiro99, Piccinetti2009] y son de gran inter ́es por contribuir al desarrollo deuna agronom ́ıa nacional sustentable. A pesar de esto es un tema abierto de investigaci ́on con muchas preguntasabiertas, como por ejemplo cu ́al es la funci ́on de cada sistema flagelar y c ́omo es su movilidad en diversos suelos.Como primer paso, antes de confinarlas a un suelo para lograr un modelado realista de la f ́ısica del sistemabiol ́ogico es necesario obtener los par ́ametros experimentales relacionados a la movilidad de las bacterias libres.Es por esto que en este trabajo se presenta un an ́alisis estad ́ıstico de datos experimentales de tracking de diversaspoblaciones. La obtenci ́on de los datos es dificultosa por las condiciones experimentales y porque los softwaresde trackeo autom ́atico introducen en general datos espurios. Por dicho motivo en este trabajo mostramos cu ́alesson dichas dificultades, c ́omo las solucionamos, c ́omo clasificamos las trayectorias y sus eventos a lo largo deellas (cambios de direcci ́on, run and reverse, run-reverse and flick[Quelas2016]). Encontramos la distribuci ́on deprobabilidades de dichos eventos, los clasificamos y determinamos sus tiempos caracter ́ısticos. Con este an ́alisisexhaustivo de datos podemos encontrar los par ́ametros correspondientes a cada cepa, con su heterogeneidade introducirlos luego en el modelado de la din ́amica poblacional. Contrarrestando los tracks experimentales ysimulados pudimos encontrar un modelo que reproduce razonablemente las trayectorias, inclu ́ıdos todos sus tiposde cambios de direcci ́on, el ruido intr ́ınseco y curvaturas en la escala de la bacteria.[1] Early interactions of Bradyrhizobium japonicum and soybean roots: specificity in the process of adsorption. SoilBiology and Biochemistry Lodeiro AR, Favelukes G, 31:1405-1411 (1999).[2] In-furrow inoculation and selection for higher motility enhances the efficacy of Bradyrhizobium japonicumnodulation. Lo ́pez Garc ́ıa SL, Perticari A, Piccinetti C, Ventimiglia L, Arias N, De Battista JJ, Althabegoiti MJ, MongiardiniEJ, P ́erez Gimenez J, Quelas JI, Lodeiro AR. Agronomy Journal 101:357-363 (2009).[3] Swimming performance of Bradyrhizobium diazoefficiens is an emergent property of its two falgellar systems, J.I. Quelas, M.J. Althabegoiti, C. Jimenez-Sanchez, A.A. Melgarejo, V.I. Marconi, E. J. Mongiardini, S.A. Trejo, F. Mengucci,J.J. Ortega-Calvo and A.R. Lodeiro, Sci. Rep., Nature Ed., 6, 23841, (2016).