Bacterias rizobiales: sus propiedades de transporte en medios porosos

S. MONTAGNA; M. L. CORDERO; A.R. LODEIRO; V.I. MARCONI

Conferencia; 103º RAFA; 2018

Las bacterias de suelo Bradyrhizobium diazoefficiens son micronadadores con dos sistemas flagelares, utilizadascomo biofertilizantes en los cultivos de soja. Son de gran inter ́es por contribuir al desarrollo de una agriculturanacional m ́as sustentable. Entender c ́omo es la movilidad de las bacterias cerca de las ra ́ıces es un desaf ́ıo dada ladificultad de su visualizaci ́on en el suelo. Nuestro proyecto propone el disen ̃o de microdispositivos transparentesy biocompatibles que imiten la porosidad y la tortuosidad de los canales del suelo. De esta manera ser ́ıa posibleanalizar y estudiar la movilidad de las bacterias en un medio poroso en el laboratorio, bajo condiciones controladas.Con esta motivaci ́on y enfoque interdisciplinario en este trabajo final de f ́ısica se realizaron simulaciones paraestudiar las propiedades de las poblaciones bacterianas. El aporte de este trabajo es la aplicaci ́on del modelo de ladin ́amica de micronadadores desarrollado previamente [2, 3] en medios porosos bidimensionales. En primer lugarse realiz ́o el an ́alisis de datos de tracking experimentales provistos por biotecn ́ologos [1] para obtener par ́ametrospara un modelado sin ajustes. Luego se estudiaron num ́ericamente las propiedades de transporte de poblacionesde distintas cepas en diferentes medios porosos utilizando din ́amica de Langevin. Se calcul ́o el desplazamientocuadr ́atico medio de las poblaciones y el coeficiente de difusi ́on traslacional y su relaci ́on con el tipo de medioen el que las bacterias est ́an inmersas. Esto nos permiti ́o realizar una primera caracterizaci ́on de las propiedadesde transporte en suelos saturados con agua, relacionadas a cada sistema flagelar. En todos los casos la cepa ques ́olo presenta el flagelo subpolar difunde m ́as que la cepa que u ́nicamente posee el sistema lateral y a su vez estadifunde m ́as que la cepa salvaje, con los dos sistemas flagelares. Esta caracterizaci ́on abre nuevos interrogantessobre la funcionalidad de cada sistema flagelar.