Informe final del proyecto: Relaciones funcionales entre Microcystis spp. y la comunidad bacteriana heterótrofa asociada a su mucílago

Abstract

Las especies del género Microcystis son las cianobacterias tóxicas formadoras de floraciones más comunes en todo el mundo. Pertenecen a un clado de cianobacterias unicelulares cuya capacidad para alcanzar grandes biomasas durante la floración está ligada a la formación de colonias. Dichas colonias están compuestas por cientos a miles de células de Microcystis rodeadas por gruesos mucílagos (matriz depolisacáridos y proteínas) donde se establece una comunidad bacteriana (microbioma). El estilo de vida colonial ofrece varias ventajas en condiciones estresantes de intensidad de luz, luz ultravioleta, sustancias tóxicas y depredación, lo que permite que Microcystis persista y forme densas floraciones en una amplia gama de condiciones ambientales. La progresión de un organismo unicelular a la multicelularidad en Microcystis generalmente se ha interpretado como respuestas fenotípicas individuales de las cianobacterias al medio ambiente. Específicamente, en este proyecto evaluamos cómo influye la estructura y función del microbioma de Microcystis en la formación y crecimiento de las colonias. Para ello, nos centramos en i) las características compartidas por los biofilms microbianos y las colonias de Microcystis; ii) el conocimiento actual sobre el proceso de formación de colonias; iii) la evidencia sobre la existencia de quorum sensing en Microcystis y; iv) la información sobre el microbioma asociado a la colonia. En base al conocimiento existente y a la información generada por este proyecto proponemos que los cambios morfológicos, funcionales y de composición del microbioma que ocurren desde células individuales hasta colonias son consecuencia de interacciones biológicas y ecológicas entre la cianobacteria y su microbioma. Una vez que las condiciones ambientales seleccionan a un ecotipo determinado de Microcystis, comienza un proceso de reclutamiento de bacterias y establecimiento de un microbioma propio que es ecotipo-específico y determina en última instancia el fenotipo del organismo generado (holobionte cianobacteria-microbioma).