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Competição entre bactérias em situação de escassez impede que mutantes adaptados ao meio prosperem
Em artigo publicado na revista científica BMC Biology, pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) comparam fenômeno observado na espécie E. coli à “tragédia dos comuns”, quando interesses individuais se sobrepõem ao objetivo coletivo. Segundo os autores, tal fato mascara o surgimento de variantes bacterianas e faz a taxa de mutações da colônia parecer menor.
No artigo, o grupo coordenado pelo Dr. Beny Spira, professor do Instituto de Ciências Biomédicas (ICB-USP), mostra que, em situações de escassez, a competição por nutrientes e a falta de cooperação entre os indivíduos de uma mesma população impedem que mutantes mais bem adaptados ao meio prosperem, exceto os que se organizam em pequenos agrupamentos. Isso mascara o surgimento de novas variantes bacterianas, fazendo com que a taxa de mutações pareça menor do que é na realidade.
Como explicou o professor Beny Spira, a frequência de mutações – que vão surgindo e se acumulando de uma geração para a outra – é determinante para a evolução de uma determinada espécie. Compreender a origem das mutações é importante para explicar processos biológicos diversos. No caso de bactérias, isso permite, por exemplo, compreender a potencial divergência evolutiva de um patógeno em uma epidemia ou ainda a resistência de bactérias a antibióticos.
No artigo, os pesquisadores descrevem que em colônias de E. coli ocorre algo parecido com a tragédia dos comuns. O termo emprestado da sociologia e da ecologia costuma ser usado quando interesses individuais se sobrepõem a um objetivo coletivo, resultando na destruição de bens públicos ou de recursos naturais.
“Em momentos de escassez nutricional, as bactérias não interagem entre si para atingir o bem comum, ou seja, o crescimento da colônia. Verificamos que, mesmo com o surgimento de alguns indivíduos capazes de utilizar a fonte nutricional disponível, essa falta de cooperação faz com que toda a população saia perdendo. Apenas alguns poucos mutantes conseguem se multiplicar e formar novas colônias”, explicou o autor do artigo.
O achado explica uma antiga questão: na prática, a frequência de variantes capazes de clivar determinados nutrientes (quebrar em moléculas menores que podem ser metabolizadas) era sempre muito menor do que o esperado na teoria. O trabalho sobre o mascaramento da frequência de mutantes é fruto de estudo apoiado pela FAPESP por meio de um Auxilio à Pesquisa Regular, uma Bolsa de Doutorado e outra de Iniciação Científica.
Acesse o artigo científico completo (em inglês).
Acesse a notícia completa na página da Agência FAPESP.
Fonte: Maria Fernanda Ziegler, Agência FAPESP.
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