El mercurio que se encuentra en concentraciones muy bajas en el agua se concentra a lo largo de toda la cadena alimentaria, desde las algas a través del zooplancton hasta los peces pequeños y los peces más grandes, los que comemos. El mercurio causa trastornos neurológicos graves e irreversibles en las personas que tienenconsumió pescado altamente contaminado. Si bien sabemos acerca de la toxicidad extrema del elemento, ¿qué sucede más abajo en la cadena alimentaria, hasta las microalgas que son el primer nivel y la puerta de entrada para el mercurio? Al emplear herramientas de biología molecular, un equipo de investigadoresLa Universidad de Ginebra UNIGE, Suiza, abordó esta pregunta por primera vez: los científicos midieron la forma en que el mercurio afecta la expresión génica de las algas, incluso cuando su concentración en el agua es muy baja, comparable a los estándares europeos de protección ambiental.Obtenga más información sobre la investigación de UNIGE en Informes científicos .
El equipo de investigación de UNIGE está dirigido por Vera Slaveykova, profesora de biogeoquímica ambiental y ecotoxicología en el Departamento de Forel FA para ciencias ambientales y acuáticas, y vicepresidenta de la Facultad de Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente, Facultad de Ciencias de la UNIGE.los científicos seleccionaron una microalga verde que mide apenas seis micras por diez, conocida como Chlamydomonas reinhardtii . La alga fue elegida no por su color o los dos flagelos que usa para nadar, sino porque, de todos los productores primarios en el medio acuático en el nivel más bajo de la cadena alimentaria, es la únicacuyo genoma se ha secuenciado por completo. La disponibilidad de esta información genómica permitió comparar la expresión génica de algas expuestas a diferentes concentraciones de mercurio y determinar los efectos asociados.
Mercurio interrumpe el metabolismo de las algas
Los investigadores pudieron analizar el transcriptoma de las microalgas, es decir, el conjunto de todas las moléculas de ARN que controla la expresión de sus genes, utilizando herramientas de biología molecular. Como explica el profesor Slaveykova: "Pudimos determinar con precisión cuáles eransobreexpresado o, por el contrario, subexpresado como resultado de la exposición al mercurio ". Y la conclusión fue clara: el mercurio interrumpió el metabolismo de las algas, con numerosos genes desregulados, independientemente de si las concentraciones eran comparables con las establecidassegún las normas medioambientales europeas, inferiores o superiores a las que se encuentran habitualmente en el medio ambiente.
Una alga que parece sana desde un punto de vista fisiológico parece alterada cuando se examina la expresión de su gen. Los genes desregulados están involucrados en diversos procesos, desde la generación de especies reactivas de oxígeno que desencadenan la defensa antioxidante hasta la alteración de los flagelos y la motilidad celularLa fotosíntesis y el transporte de elementos esenciales como el zinc, el hierro o el cobre también se ven afectados. Sin embargo, es difícil establecer una lista exhaustiva ya que, como señala el profesor Slaveykova: "De los 5.493 genes específicamente desregulados por el metilmercurio, noAún no se conoce la función de 3.569 de ellos, a pesar de que esta alga es la más estudiada de todos los productores primarios. "Junto con el mercurio inorgánico, el metilmercurio es una de las dos formas del elemento analizado por los investigadores. Está formado porLa transformación del mercurio inorgánico causado por bacterias en el ambiente anóxico, se magnifica en la cadena alimentaria y puede afectar directamente el sistema nervioso central.de los principales consumidores.
La acumulación de mercurio en los peces, junto con su impacto en la salud humana, ha sido objeto de numerosos estudios desde el desastre de Minamata, cuando la población de este epónimo puerto pesquero japonés fue golpeada por la contaminación a gran escala a mediados del siglo XXsiglo. Sin embargo, gracias al enfoque transcriptómico adoptado por los investigadores de UNIGE, ahora sabemos cómo el mercurio entra en la cadena alimentaria y afecta a las microalgas en su base.
Un problema ambiental y de salud pública
Aunque el mercurio se encuentra naturalmente en el medio ambiente se emite, por ejemplo, cuando un volcán hace erupción, su concentración ha aumentado constantemente debido a la actividad humana: quemando carbón o liberando mercurio como parte de varios procesos industriales.Ahora se estima que más de la mitad del mercurio en el aire está relacionado con las actividades humanas, y que la proporción es de casi dos tercios en el medio ambiente acuático. Y es un problema global ya que se han detectado altos niveles de mercurio en la sangre de los osos polares, lejos de cualquier fuente de contaminación. Por lo tanto, es crucial que comprendamos los mecanismos de gobierno, tanto desde una perspectiva ambiental como de salud pública.
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Materiales proporcionado por Universidad de Ginebra . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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