Estudio de modelos biológicos multicelula- res de interés evolutivo

LARA GUZMAN; GASTON L. MIÑO; ADOLFO J. BANCHIO; VERONICA I. MARCONI

Bariloche

Congreso; RAFA 2022: Reunion Anual de la Asociacion Fisica Argentina; 2022

El estudio del microorganismo unicelular coanoflagelado es un tema de gran interés por su estrecho vínculo con la evolución animal, en particular nuestra especie de estudio, la Salpingoeca Rosetta. Bajo determinadas condiciones ambientales, que pueden ser replicadas en cultivos in vitro, conviven dos poblaciones con morfología y dinámica de nado muy distintas: micronadadores lentos y grandes con micronadadores rápidos y pequeños. Estos  coanoflagelados, como indica el nombre, poseen un collar o conode microvellosidades que rodean a un único flagelo el cual constituye su motor de autopropulsión. El tamaño del collar también es distintivo entre nadadores rápidos y lentos. Es un desafío actual estudiar estas células autopropulsadas de manera separada, dado que la falta o disminución de nutrientes promueve la fusión celular de gametas o células sexuadas y se desconoce si existe alguna tendencia de cada micronadador específico a ser un tipo de gameta particular [1]. El estudio de su dinámica de transporte dirigido puede ayudarnos a separar ambas poblaciones [2]. Para ello propusimos y simulamos con dinámica de Langevin un dispositivo rectangular microfluídico de 3×6 mm2 con micro-obstáculos asimétricos No=[2-20]. Nuestro objetivo fue analizar la rectificación, r, para distintos set de parámetros, algunos poco posibles de fabricar en el laboratorio, contribuyendo así más allá de la complejidad y costo del trabajo queesto implica. A su vez nos permitió cuantificar la asimetría dando como conclusión que a medida que ésta se pierde con el No creciente, la rectificación de los coanoflagelados rápidos disminuye un 47 % con respecto al valor más alto r∼3.6. Mientras que para los micronadadores lentos como máximo se llega a un r=1.3, ventajosamente en un tiempo mucho mayor. Éste va creciendo aproximadamente de 5 horas a 20 hrs con No, ofreciendo experimentalmente una cómoda ventana temporal de trabajo para extraer una población con pureza del 100 % de coanoflagelados rápidos, el cual era nuestro objetivo. Este resultado teórico contrastado con experimentos es una gran mejora frente a previas estimaciones [2].[1] Evidence for Sex and Recombination in the Choanoflagellate Salpingoeca rosetta. T. C. Levin, N. King; Current Biology, 23, 2176 (2013). DOI: 10.1016/j.cub.2013.08.061.[2] Solitary choanoflagellate dynamics and microconfined directed transport. J. Sparacino, G. Miño, A.J. Banchio, V.I. Marconi; J. Phys. D: Appl. Phys., 53, 505403(2020). DOI: 10.1088/1361-6463/abb160