Ciclo de diferenciación celular de Streptomyces brasiliensis en cultivo líquido

Abstract

En el presente trabajo se ha desarrollado un sistema eficiente de esporogénesis en cultivo líquido en la especie Streptomyces brasiliensis (ATCC 23727). La esporogénesis se desencadena tras controlar los siguientes factores: fuente de nitrógeno, fuente de carbono, agitación y concentración de inóculo. En estas condiciones de cultivo, el ciclo de desarrollo del microorganismo consta de una fase de crecimiento vegetativo, una fase estacionaria y una fase de esporogénesis. En la fase vegetativa las hifas muestran características similares a las hifas del micelio sustrato. Se han observado por primera vez los cambios previos a la esporogénesis, entre los que cabe destacar la disposición axial del núcleo plasma y su posterior segregación en un plano perpendicular al eje longitudinal de la célula. Esta serie de cambios conllevan a la formación de hifas con un diámetro celular superior al de las células vegetativas y un grosor de pared inferior, características típicas de las hifas aéreas. La esporogénesis en cultivo líquido es similar a la que tiene lugar en cultivo sólido; obteniendo esporas estructuralmente idénticas, que difieren ligeramente en el grosor de su pared así como por la ausencia de una vaina bien organizada y definida. Ambos tipos de esporas también poseen el mismo nivel de resistencia a la temperatura y desecación, no obstante las esporas obtenidas a partir de cultivo líquido son menos resistentes al tratamiento con lisozima y ultrasonidos. La permanencia continuada de estas esporas en el propio medio de cultivo donde han sido producidas provoca su germinación prematura y lisis, fenómenos probablemente originados por el estado nutricional del medio de cultivo. Durante el ciclo de diferenciación tanto en cultivo líquido como sólido, S. brasiliensis acumula glucógeno y trealosa. En ambos casos, la degradación de glucógeno coincide con la acumulación de trealosa, fenomeno especifico de la esporogénesis. La degradación de glucógeno parece estar involucrada en el aporte de unidades de glucosa para la síntesis de trealosa esporal. La trealosa parece manifestar una función múltiple, pudiendo actuar como crioprotector, osmorregulador o fuente de carbono y/o energía.