Los científicos de Caltech han descubierto una nueva especie de gusano que prospera en el ambiente extremo del Lago Mono. Esta nueva especie, denominada temporalmente Auanema sp., Tiene tres sexos diferentes, puede sobrevivir 500 veces la dosis letal humana de arsénico y lleva a sus crías dentro de su cuerpo como un canguro.
Mono Lake, ubicado en las Sierras del Este de California, es tres veces más salado que el océano y tiene un pH alcalino de 10. Antes de este estudio, solo se sabía que otras dos especies además de bacterias y algas vivían en ellago - camarones de salmuera y moscas de buceo. En este nuevo trabajo, el equipo descubrió ocho especies más, todas pertenecientes a una clase de gusanos microscópicos llamados nematodos, que prosperan en y alrededor del lago Mono.
El trabajo se realizó principalmente en el laboratorio de Paul Sternberg, Bren Professor of Biology. Un artículo que describe la investigación aparece en línea el 26 de septiembre en la revista Biología actual .
El laboratorio de Sternberg ha tenido un gran interés en los nematodos, particularmente Caenorhabditis elegans que usa solo 300 neuronas para exhibir comportamientos complejos, como dormir, aprender, oler y moverse. Esa simplicidad lo convierte en un organismo modelo útil con el que estudiar preguntas fundamentales de neurociencia. Es importante, C. elegans puede prosperar fácilmente en el laboratorio bajo temperaturas y presiones normales de la habitación.
Como los nematodos se consideran el tipo de animal más abundante en el planeta, los antiguos estudiantes graduados de laboratorio de Sternberg, Pei-Yin Shih PhD '19 y James Siho Lee PhD '19 pensaron que podrían encontrarlos en el duro entorno de MonoLake. Las ocho especies que encontraron son diversas, desde microbios pastores benignos hasta parásitos y depredadores. Es importante destacar que todas son resistentes a las condiciones cargadas de arsénico en el lago y, por lo tanto, se consideran extremófilos, organismos que prosperan en condiciones inadecuadas para la mayoríaformas de vida.
Al comparar lo nuevo Auanema especies a especies hermanas del mismo género, los investigadores encontraron que las especies similares también demostraron una alta resistencia al arsénico, a pesar de que no viven en ambientes con altos niveles de arsénico. En otro descubrimiento sorprendente Auanema se descubrió que la propia sp. Puede prosperar en el laboratorio en condiciones normales y no extremas. Solo unos pocos extremófilos conocidos en el mundo pueden estudiarse en un entorno de laboratorio.
Esto sugiere que los nematodos pueden tener una predisposición genética para la resiliencia y la flexibilidad en la adaptación a ambientes severos y benignos por igual.
"Los extremófilos pueden enseñarnos mucho sobre estrategias innovadoras para lidiar con el estrés", dice Shih. "Nuestro estudio muestra que todavía tenemos mucho que aprender sobre cómo estos animales de 1000 células dominaron la supervivencia en ambientes extremos".
Los investigadores planean determinar si hay factores bioquímicos y genéticos particulares que permitan el éxito de los nematodos y secuenciar el genoma de Auanema sp. Para buscar genes que puedan permitir la resistencia al arsénico. El agua potable contaminada con arsénico es un problema de salud global importante; comprender cómo los eucariotas como los nematodos tratan el arsénico ayudará a responder preguntas sobre cómo la toxina se mueve y afecta las células y los cuerpos.
Pero más allá de la salud humana, el estudio de especies extremas como los nematodos de Mono Lake contribuye a una imagen más grande y global del planeta, dice Lee.
"Es tremendamente importante que apreciemos y desarrollemos una curiosidad por la biodiversidad", agrega, y señala que el equipo tuvo que recibir permisos especiales para su trabajo de campo en el lago. "La próxima innovación para la biotecnología podría estar ahí en la naturaleza. Por ejemplo, se descubrió un nuevo protector solar biodegradable a partir de bacterias extremófilas y algas. Tenemos que proteger y utilizar de manera responsable la vida silvestre ".
El artículo se titula "Nematodos recién identificados de la exposición extrema al arsénico de Mono Lake". Shih y Lee son coautores del estudio; Shih ahora es becario postdoctoral en la Universidad de Columbia y Lee ahora es becario postdoctoral en TheUniversidad Rockefeller. Además de Shih, Lee y Sternberg, otros coautores son Ryoji Shinya de la Universidad Meiji en Japón, Natsumi Kanzaki del Centro de Investigación Kansai en Japón, Andre Pires da Silva de la Universidad de Warwick en el Reino Unido, exJean Marie Badroos, estudiante de investigación de pregrado de verano de Caltech, ahora de la Universidad de California en Berkeley, y Elizabeth Goetz y Amir Sapir de la Universidad de Haifa en Israel. La financiación fue proporcionada por el Programa de Becarios Amgen, el Leverhulme Trust y el Instituto Médico Howard Hughes.
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Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de California . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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