Los ecosistemas microbianos se estructuran a través de las interacciones entre los bacteriófagos (fagos) y sus huéspedes bacterianos. Si bien esta dinámica está bien estudiada en entornos terrestres, la interacción fago-huésped en ambientes como el espacio sigue siendo un misterio. Comprender cómo las condiciones de ingravidez podrían afectar estas interacciones es crucial para obtener información sobre la infección viral y la evolución microbiana en el espacio, y podría incluso ayudar a diseñar fagos capaces de atacar bacterias resistentes a los antibióticos en la Tierra.
Investigadores liderados por Raman han estudiado las interacciones entre el fago T7 y Escherichia coli en condiciones de microgravedad a bordo de la Estación Espacial Internacional. Sus hallazgos revelan que la infectividad del fago se retrasa en microgravedad en comparación con las condiciones terrestres, aunque los fagos aún pueden infectar con éxito a sus huéspedes bacterianos.
El estudio también identificó mutaciones de novo tanto en los genes del fago como en los de la bacteria en microgravedad. Los fagos presentaron mutaciones en genes estructurales y no estructurales, mientras que las bacterias mostraron mutaciones en genes relacionados con la estructura de la membrana externa, la respuesta al estrés, el metabolismo y la adquisición de nutrientes cuando se cultivaron con fagos, lo que sugiere una presión selectiva impulsada por los fagos.
Además, el análisis de mutaciones profundas reveló sustituciones beneficiosas en el dominio de unión al receptor del fago que podrían facilitar la adsorción al receptor del huésped en microgravedad, lo que indica diferencias en el perfil del receptor del huésped. Finalmente, los investigadores informaron que variantes del T7 con múltiples sustituciones pueden infectar E. coli uropatógena que es resistente al T7 de tipo salvaje en condiciones terrestres, lo que sugiere que estas sustituciones mejoran la infectividad del fago en huéspedes terrestres.
En resumen, los datos demuestran que la microgravedad modula la coevolución fago-huésped y altera sus paisajes mutacionales, facilitando la adaptación a este nicho ambiental tan particular.
