Análisis estadístico de datos de tracking de bacterias de suelo

Abstract

Las bacterias Bradyrhizobium diazoefficiens son micronadadores con dos sistemas flagelares, usadas hace muchos años como biofertilizantes y son de gran interés por contribuir al desarrollo de una agronomía nacional sustentable. A pesar de esto es un tema abierto de investigación con muchas preguntas abiertas, como por ejemplo cuál es la función de cada sistema flagelar y cómo es su movilidad en diversos suelos.Como primer paso, antes de confinarlas a un suelo para lograr un modelado realista de la física del sistema biológico es necesario obtener los parámetros experimentales relacionados a la movilidad de las bacterias libres.Es por esto que en este trabajo se presenta un análisis estadístico de datos experimentales de tracking de diversas poblaciones. La obtención de los datos es dicultosa por las condiciones experimentales y porque los softwares de trackeo automático introducen en general datos espurios. Por dicho motivo en este trabajo mostramos cuáles son dichas dicultades, cómo las solucionamos, cómo clasificamos las trayectorias y sus eventos a lo largo de ellas (cambios de dirección, run and reverse, run-reverse and flick. Encontramos la distribución de probabilidades de dichos eventos, los clasificamos y determinamos sus tiempos característicos. Con este análisis exhaustivo de datos podemos encontrar los parámetros correspondientes a cada cepa, con su heterogeneidad e introducirlos luego en el modelado de la dinámica poblacional. Contrarrestando los tracks experimentales y simulados pudimos encontrar un modelo que reproduce razonablemente las trayectorias, incluídos todos sus tipos de cambios de dirección, el ruido intrínseco y curvaturas en la escala de la bacteria.