Los microbios están en todas partes: en los humanos nos protegen de las bacterias dañinas y nos ayudan a digerir los alimentos; en los suelos, proporcionan nutrientes y estimulan el crecimiento de las plantas. Los microbios incluso viven en sedimentos debajo del fondo marino donde juegan un papel clave en el aguaecosistema.
Los científicos están identificando y caracterizando más microbios cada año utilizando tecnologías de secuenciación de ADN. A medida que se secuencia cada nueva especie, los científicos la agregan al "árbol de la vida" microbiano, creando un censo virtual de lo que hay allí.
Resulta que no es un trabajo fácil. Para poner las cosas en perspectiva, los científicos no están seguros de cuántos microbios existen. Las estimaciones varían ampliamente de millones a billones.
La profesora de la Universidad de Delaware Jennifer Biddle y Rosa Leon-Zayas, que completaron el trabajo postdoctoral en la UD a principios de este año, recientemente describieron nuevos detalles sobre microbios conocidos como Parcubacteria en un artículo publicado en Microbiología ambiental .
Las Parcubacterias se encontraron en muestras de sedimentos recolectadas por James Cameron en la región Challenger Deep de la Fosa de las Marianas durante la Expedición Deepsea Challenge. El asesor doctoral de Leon-Zayas, Doug Bartlett, del Instituto Scripps de Oceanografía, fue un científico jefe de la expedición..
"Desde una perspectiva científica, Challenger Deep fue una oportunidad invaluable para recolectar muestras de la parte más profunda del océano", dijo Leon-Zayas, autor principal del artículo, ahora profesor asistente en la Universidad de Willamette.
Los científicos han aprendido tradicionalmente cómo funcionan los microbios al crecer y estudiarlos en placas de Petri y vasos de precipitados. No fue hasta que la secuenciación del ADN avanzó para incluir la capacidad de separar y analizar los microbios presentes en muestras ambientales como suelos o sedimentos que los científicosse dieron cuenta de que se habían perdido una gran porción de bacterias que ahora se llama Candidate Phyla Radiation CPR.
Un grupo de microbios de RCP llamado Parcubacteria se había visto en las aguas subterráneas y sedimentos poco profundos de algunos lugares en la tierra, pero solo se había estudiado intensamente en muestras de sedimentos de un acuífero cerca de Rifle, Col.
Cuando Cameron recolectó muestras de sedimentos en el fondo de la zanja, los científicos descubrieron que muchas especies diferentes de Parcubacteria también viven allí.
"Estábamos interesados en ver si los microbios que viven en el fondo del océano tenían el mismo estilo de vida que los microbios que viven en los suelos en Rifle, Colorado", dijo Biddle, un microbiólogo marino y profesor asociado en la Facultad de Tierra, Océanoy la Escuela de Medio Ambiente de Ciencias y Políticas Marinas.
Leon-Zayas utilizó una técnica de clasificación para separar las células microbianas de las partículas de sedimento para que los científicos pudieran amplificar y secuenciar el ADN del microbio. Luego, los investigadores caracterizaron los genomas microbianos individuales. Basado en los genes que están presentes en el genoma -secciones de ADN que definen de qué metabolismos es capaz una célula: los científicos pueden inferir lo que está haciendo la bacteria.
Esta secuenciación genómica reveló que las Parcubacterias de las profundidades del mar tienen un metabolismo bastante simple; pero los genomas eran más grandes que los de sus primos terrestres e incluso tenían algunas características adicionales. En particular, estas características indicaron que las bacterias podrían ser capaces de funcionarrespiración anaeróbica, usando cosas como nitrato para respirar en lugar de oxígeno.
Las parcubacterias también parecían tener más proteínas y enzimas asociadas con ambientes fríos, lo cual no es sorprendente ya que el fondo de la Fosa de las Marianas es frío y oscuro.
"Tiene sentido que los organismos en el fondo del océano tengan que ser más autosuficientes. El ambiente es extremo y no hay tanta comida", dijo Biddle.
Si bien el descubrimiento agrega una nueva rama en el árbol genealógico microbiano, quedan muchas preguntas sin respuesta.
Según Biddle, quien forma parte de un equipo de UD que recientemente obtuvo una subvención de la Fundación Keck para profundizar en la investigación microbiana, la secuenciación del ADN ha revelado una nueva área enorme de microbiología que era desconocida hace una década.
El rápido desarrollo tecnológico ha sido clave para el avance del campo, dijo, desde el desarrollo de sumergibles capaces de transportar científicos hasta el fondo de la trinchera, hasta nuevos instrumentos sofisticados, como citómetros de flujo, que ayudan a los científicos a clasificar, secuenciar y analizar elel más pequeño de los organismos.
Sin embargo, cuanto más descubren los científicos, más se dan cuenta de que hay que aprender.
"Es un área enorme para el descubrimiento en este momento", dijo Biddle.
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Materiales proporcionados por Universidad de Delaware . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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