Perché il Bacillus Subtilis è così ampiamente utilizzato? PARTE 2
"Il lavoro degli ultimi anni ha trasformato la nostra visione di cosa B. subtilis può fare all'interno del tratto gastrointestinale degli animali. Nel passato, B. subtilis si pensava fosse un aerobio obbligato che transitava semplicemente attraverso il tratto gastrointestinale prevalentemente anaerobico come spora. Pertanto, si pensava che qualsiasi beneficio derivante dal suo consumo fosse dovuto a qualche proprietà intrinseca della spora. Prove recenti, tuttavia, lo suggeriscono B. subtilis può completare il suo interociclo vitale all'interno del tratto gastrointestinale passando dalla spora alla cellula vegetativa e di nuovo allo sporulato. In effetti, la crescita all'interno del tratto gastrointestinale deve essere abbastanza robusta da poter competere con agenti patogeni simili E. coli nel tratto gastrointestinale del pollame se somministrato per via orale." In sintesi, i dati attuali lo suggeriscono B. subtilis l'apparente ubiquità non è solo una conseguenza della persistenza delle spore in questi ambienti. Invece B. subtilis sembra crescere in ambienti diversi, compresi i suoli, sulle radici delle piante e all'interno del tratto gastrointestinale degli animali. (Conte, Losick, Kolter, 2008).
Cosa può insegnarci la genomica B. subtilis ecologia?
Oggi ci troviamo in un'epoca d'oro della genomica grazie a metodi sempre più facili per generare, assemblare e analizzare grandi quantità di informazioni di sequenza. Non abbiamo più bisogno di fare affidamento esclusivamente sulla geografia dell'isolamento, sui comportamenti in laboratorio o su resoconti aneddotici per raccogliere un quadro dell'ecologia di una specie. Inoltre, possiamo studiare i geni presenti o assenti in qualsiasi ceppo di interesse. L'identità delle proteine previste per essere codificate nel genoma di un organismo può rivelare molto sullo stile di vita di quell'organismo e sugli habitat in cui risiede. La sequenza del genoma di B. subtilis 168 ha fornito molti spunti sugli stili di vita dell'organismo. Coerentemente con l'idea che il batterio non è un agente patogeno, non sono stati trovati geni che codificano per fattori di virulenza noti. È interessante notare che il genoma ha codificato numerosi percorsi per l'utilizzo di molecole di origine vegetale, rafforzando l'idea che questa specie si associ intimamente alle piante. Un'osservazione ha messo in discussione la convinzione di lunga data che B. subtilis fosse un aerobo obbligato; sono stati trovati geni che codificano per una putativa nitrato reduttasi respiratoria. Questo lo ha suggerito B. subtilis dovrebbe essere in grado di crescere in modo anaerobico usando il nitrato invece dell'ossigeno come accettore di elettroni. Crescita anaerobica di B. subtilis in presenza di nitrato è stato da allora dimostrato sperimentalmente. La scoperta che B. subtilis può effettivamente crescere in modo anaerobico supporta ulteriormente l'idea che la vita vegetativa all'interno del tratto gastrointestinale prevalentemente anaerobico degli animali sia fattibile.
Anche la sequenza del genoma lo ha rivelato B. subtilis ha dedicato una parte relativamente ampia del suo genoma (~ 4%) alla produzione di metaboliti secondari. Alcuni di questi composti sono potenti inibitori di funghi e batteri e probabilmente lo consentono B. subtilis competere nell'ambiente naturale, promuovono la crescita delle piante e fungono da probiotici.
Earl, AM, Losick, R., & Kolter, R. (2008). Ecologia e genomica di Bacillo subtilis. Tendenze in microbiologia, 16(6), 269–275. https://doi.org/10.1016/j.tim.2008.03.004.
