Modelización del crecimiento de una población microbiana en medio líquido y su implicación en el estudio de la morfología celular a través del análisis digital de imágenes

Ángel Viteri, Mónica Blanco, Rosa Carbó, Marta Ginovart

Resumen

Cuando la levadura crece en un medio líquido rico en nutrientes genera una curva de crecimiento que presenta principalmente tres fases: fase de adaptación (o fase lag), fase exponencial (o fase log), y fase estacionaria. El modelo de Buchanan es un modelo lineal a trozos, simple pero suficientemente bueno para obtener estimaciones de los principales parámetros cinéticos de crecimiento microbiano. La morfometría de las levaduras que se reproducen por gemación (con células madre y células hija) informa sobre el estado de las poblaciones y su capacidad productiva. Se han analizado de forma conjunta resultados experimentales en relación al número de células de S. cerevisiae creciendo en un medio de cultivo líquido cerrado con glucosa y con dos concentraciones diferentes de oxígeno (condiciones aerobias y microaerófilas), y un conjunto de imágenes digitales tomadas de estas células creciendo. Las distribuciones de valores obtenidos para los parámetros morfológicos de las células (área, perímetro, diámetro mayor, diámetro menor, circularidad y elongación) se han relacionado con las distintas fases de crecimiento identificadas con el modelo Buchanan ajustado. La utilización de un modelo de crecimiento poblacional y los parámetros cinéticos estimados junto con el análisis de imágenes digitales de células individuales ha generado una aproximación muy atractiva del sistema, permitiendo conjugar conceptos matemáticos y biológicos a la vez que realizar un estudio a dos niveles distintos del sistema, a nivel poblacional y a nivel individual.


Palabras clave

Saccharomyces cerevisiae; morfometría; crecimiento microbiano; modelo de Buchanan; análisis de imágenes

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