Análisis estadı́stico de datos de tracking de bacterias de suelo

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

Mar del Plata

Congreso; TREFEMAC; 2018

Las bacterias Bradyrhizobium diazoefficiens son micronadadores con dos sistemas flagelares, usadas hacemuchos años como biofertilizantes [Lodeiro99, Piccinetti2009] y son de gran interés por contribuir al desarrollo deuna agronomı́a nacional sustentable. A pesar de esto es un tema abierto de investigación con muchas preguntasabiertas, como por ejemplo cuál es la función de cada sistema flagelar y cómo es su movilidad en diversos suelos.Como primer paso, antes de confinarlas a un suelo para lograr un modelado realista de la fı́sica del sistemabiológico es necesario obtener los parámetros experimentales relacionados a la movilidad de las bacterias libres.Es por esto que en este trabajo se presenta un análisis estadı́stico de datos experimentales de tracking de diversaspoblaciones. La obtención de los datos es dificultosa por las condiciones experimentales y porque los softwaresde trackeo automático introducen en general datos espurios. Por dicho motivo en este trabajo mostramos cuálesson dichas dificultades, cómo las solucionamos, cómo clasificamos las trayectorias y sus eventos a lo largo deellas (cambios de dirección, run and reverse, run-reverse and flick[Quelas2016]). Encontramos la distribución deprobabilidades de dichos eventos, los clasificamos y determinamos sus tiempos caracterı́sticos. Con este análisisexhaustivo de datos podemos encontrar los parámetros correspondientes a cada cepa, con su heterogeneidade introducirlos luego en el modelado de la dinámica poblacional. Contrarrestando los tracks experimentales ysimulados pudimos encontrar un modelo que reproduce razonablemente las trayectorias, incluı́dos todos sus tiposde cambios de dirección, el ruido intrı́nseco 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. López Garcı́a SL, Perticari A, Piccinetti C, Ventimiglia L, Arias N, De Battista JJ, Althabegoiti MJ, MongiardiniEJ, Pérez 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).