Bacterias rizobiales: sus propiedades de transporte en medios porosos

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

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Congreso; Reunión Anual de la Asociación Física Argentina; 2018

Asociación Física Argentina

Las bacterias de suelo Bradyrhizobium diazoefficiens son micronadadores con dos sistemas flagelares, utilizadascomo biofertilizantes en los cultivos de soja. Son de gran interés por contribuir al desarrollo de una agriculturanacional más sustentable. Entender cómo es la movilidad de las bacterias cerca de las raı́ces es un desafı́o dada ladificultad de su visualización en el suelo. Nuestro proyecto propone el diseño de microdispositivos transparentesy biocompatibles que imiten la porosidad y la tortuosidad de los canales del suelo. De esta manera serı́a posibleanalizar y estudiar la movilidad de las bacterias en un medio poroso en el laboratorio, bajo condiciones controladas.Con esta motivación y enfoque interdisciplinario en este trabajo final de fı́sica se realizaron simulaciones paraestudiar las propiedades de las poblaciones bacterianas. El aporte de este trabajo es la aplicación del modelo de ladinámica de micronadadores desarrollado previamente [2, 3] en medios porosos bidimensionales. En primer lugarse realizó el análisis de datos de tracking experimentales provistos por biotecnólogos [1] para obtener parámetrospara un modelado sin ajustes. Luego se estudiaron numéricamente las propiedades de transporte de poblacionesde distintas cepas en diferentes medios porosos utilizando dinámica de Langevin. Se calculó el desplazamientocuadrático medio de las poblaciones y el coeficiente de difusión traslacional y su relación con el tipo de medioen el que las bacterias están inmersas. Esto nos permitió realizar una primera caracterización de las propiedadesde transporte en suelos saturados con agua, relacionadas a cada sistema flagelar. En todos los casos la cepa quesólo presenta el flagelo subpolar difunde más que la cepa que únicamente posee el sistema lateral y a su vez estadifunde más que la cepa salvaje, con los dos sistemas flagelares. Esta caracterización abre nuevos interrogantessobre la funcionalidad de cada sistema flagelar.[1] 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).[2] Influence of swimming strategy on microorganism separation by asymmetric obstacles, I. Berdakin, Y. Jeyaram,V. V. Moshchalkov, L. Venken, S. Dierckx, S. J. Vanderleyden, A. V. Silhanek, C. A. Condat and V. I. Marconi, Physical Review E 87 052702 (2013)[3] Tesina en Fı́sica de Hernán N. Moyano Cortéz. ?Dinámica de microorganismos micro y nano confinados?. FaMAF-UNC. 2014. Directora: V.I. Marconi.