Evolución genómica de morfotipos espontáneos en colonias de Bacillus cereus.

Abstract

Bacillus cereus es una bacteria responsable de importantes brotes de intoxicación alimentaria. La persistencia a través de la generación de biofilm y colonización de esta bacteria en frutos y vegetales supone un grave problema en la industria médica y alimentaria. Estudios previos revelan que durante la evolución en entornos estructurados como los biofilms, las poblaciones isogénicas tienden a diversificarse en variantes fenotípicas genéticamente distintas, que influyen en gran medida en la interacción con el resto de la población. Estudios previos en nuestro laboratorio han confirmado la aparición de mutantes espontáneos en las fracciones más externas de colonias de la cepa emética de B. cereus crecida en medio de movilidad swarming de forma recurrente. Este mutante da lugar a una colonia con morfología totalmente diferente y mayor capacidad de movilidad, originando un “punto de fuga” del biofilm. Estos morfotipos también fueron hallados in vivo en la supeficie de hojas de melón en inoculaciones realizadas en el laboratorio. La aparición de este tipo de mutantes ha estado asociada tradicionalmente al hecho de que la diversificación evolutiva tiende a mejorar la productividad de los biofilms, ya que las variantes recién surgidas se especializan en ocupar diferentes nichos, reduciendo así la competencia. Pero la historia evolutiva a nivel genético de estos morfotipos aun presenta grandes lagunas de conocimiento. Para profundizar en esta cuestión hemos desarrollado un flujo de trabajo llamado BacRiavility con el que se analizaron SNPs, recombinaciones, variantes estructurales, InDels y reorganizaciones genómicas de los diferentes morfotipos encontrados en placa y en plantas a partir de secuenciación masiva del genoma de diferentes morfotipos de colonias. Los resultados mostraron patrones comunes de mutaciones y cambios genómicos asociados a elementos de la matriz en todas las muestras analizadas.