Se empieza a echar luz sobre la materia oscura microbiana.
En nuestro conocimiento de la biodiversidad, hay un gran espacio vacío. Se llaman procariontes. Algunos estudios han llegado a calcular que en una sola muestra de suelo pueden existir miles de especies diferentes de estos organismos unicelulares, que incluyen a las bacterias y a las arqueas (ambas sin un núcleo rodeado por una membrana). Lo más probable es que existan millones de especies microbianas, marinas y terrestres, de las que no sabemos prácticamente nada.
Aunque eso no significa que no sintamos su presencia. Bacterias y arqueas suelen ser parte esencial de los ciclos biogeoquímicos de la Tierra. Son uno de los principales agentes de cambio de nuestro ambiente. Sabemos que están ahí, pero no hemos tenido acceso directo a ellas. Por esa razón, a esa diversidad procarionte desconocida se le ha llamado “la materia oscura microbiana».
En años recientes, se ha tenido una vaga idea de su diversidad gracias a métodos como la metasecuenciación, en el que se toma una muestra de suelo o agua de un lugar, se aisla el ADN total contenido en ella y se secuencia. Con esa técnica se obtienen algunas secuencias parciales de los genomas que sirven para abrir la ventana a la diversidad procarionte, pero esa diversidad resulta tan apabullante que muchas de las secuencias siguen sin identificarse. En un estudio publicado esta semana en Nature, un grupo internacional de científicos han comenzado a develar la materia oscura de la vida, a través de secuenciación de los genomas completos de cientos de procariontes antes desconocidos.
El principal problema para estudiar la diversidad procarionte es que la mayoría de las especies no se han podido cultivar en el laboratorio, ya sea por dificultades prácticas o por ignorancia de su fisiología. Eso significa que no se tiene acceso a la cantidad suficiente de células (y en consecuencia de ADN) para hacer estudios genómicos y fisiológicos de los microorganismos. El equipo de este estudio, coordinado por Philip Hugenholtz y Tanja Woyke, de la Universidad de Queensland y del Instituto DOE Joint Genome de California respectivamente, superó ese obstáculo con dos métodos: la separación de células individuales con rayos láser y la amplificación de genomas completos. Tomaron muestras ambientales de 9 sitios distintos, acuáticos y terrestres, y aislaron las células procariontes. Con los rayos láser las separaron en muestras individuales y amplificaron el genoma de cada célula. Después de secuenciarlos parcialmente, se quedaron con los 201 genomas que no se encontraron en ninguna base de datos y los secuenciaron completos. Todo sin necesidad de cultivar las células en laboratorio.
Estos 201 genomas completamente nuevos produjeron muchas sorpresas. Los autores hablan de “desafíos a las fronteras establecidas de los tres dominios de la vida». Esos tres dominios son las bacterias, las arqueas y los eucariontes (donde nos encontramos nosotros). Algunas de esas sorpresas fueron el descubrimiento de una variante en el código genético universal en una bacteria, una ruta biosintética usada por otra bacteria que se creía exclusiva de arqueas y la presencia en las arqueas de múltiples enzimas o compuestos bioquímicos que sólo se habían encontrado en bacterias.
Con sus datos, los investigadores pudieron cerrar muchas brechas en algunas de las ramas del árbol de la vida que hasta ahora estaban en las sombras. A la par, pudieron darle nombre a muchas secuencias parciales que se habían obtenido en otros estudios y no se habían ligado a ninguna especie en particular. Los resultados son prometedores, pero Hugenholtz comenta que «esto sólo es el comienzo; estamos hablando de que probablemente haya millones de especies microbianas que quedan por describir”.
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