La dieta de los microbios es vasta: pueden utilizar diferentes moléculas como nutrientes, incluidas biomoléculas como proteínas y lípidos de organismos muertos y en descomposición. Esto incluye las llamadas moléculas de ADN extracelular que no están o ya no están presentes en las células intactas."Desde la perspectiva de las bacterias, el ADN es particularmente nutritivo", dice Kenneth Wasmund, microbiólogo del Centro de Microbiología y Ciencia de Sistemas Ambientales CMESS de la Universidad de Viena y autor principal del estudio. "Es esencialmente un fertilizante. Después de todo,es una cadena de millones de piezas de azúcar y bases que contienen fósforo y nitrógeno ". El ADN extracelular es común en el medio ambiente porque cuando cualquier organismo muere, su contenido, incluido el ADN, se libera al medio ambiente. Los microbios que degradan talesLas biomoléculas abundantes son críticas para los ciclos biogeoquímicos globales, ya que reciclan el material orgánico que se deposita en las aguas del océano, lo que también influye en la cantidad de carbono en última instancia.permanece en el fondo del océano.Sin embargo, no todos los microbios son capaces de utilizar el ADN como nutriente.
Los sedimentos marinos son un hábitat masivo para microbios no descritos
Los sedimentos fangosos del fondo marino son un hábitat global masivo para estos microorganismos de importancia ecológica; después de todo, nuestros océanos cubren más del 70 por ciento de la superficie de la tierra. Aquí viven miles de especies microbianas, la mayoría de las cuales aún son desconocidas."Nuestro estudio identifica a algunos de estos agentes microbianos y revela sus estilos de vida. Al mismo tiempo, nos dice algo sobre lo que sucede con las grandes cantidades de ADN que se liberan constantemente en el medio ambiente pero que no se acumulan en ninguna parte y, en consecuencia, son obviamentede alguna manera se reciclan ", explica Kenneth Wasmund. Investigaciones anteriores han demostrado que los microorganismos cultivados en el laboratorio pueden utilizar el ADN como fuente de energía." Nuestra investigación ahora se ha centrado en los microbios que realmente viven y funcionan activamente en el lecho marino, mientras utilizan el ADN como fuente de energía.fuente de alimento ", agrega.
Descifrando bacterias que usan ADN para alimentos mediante análisis de microbiomas funcionales
Con este fin, colegas de la Universidad de Calgary en Canadá recolectaron muestras del lecho marino en la Bahía de Baffin, un mar marginal del Océano Atlántico entre Groenlandia y Canadá. Para identificar y caracterizar microbios buscadores de ADN en estas muestras, la investigaciónEl equipo utilizó una variedad de métodos experimentales, analíticos y bioinformáticos. "En esta colaboración de las cuatro divisiones de CMESS, hicimos un uso completo de la excelente infraestructura de investigación y liberamos toda la experiencia para análisis de microbiomas funcionales que está presente en nuestro Centro".dice Alexander Loy, jefe del grupo de investigación de la Universidad de Viena.
En incubaciones de laboratorio, los investigadores alimentaron con ADN purificado que estaba marcado isotópicamente con átomos de carbono pesados 13C a las bacterias del sedimento. Utilizando un sondeo de isótopos estables, incluida una técnica de imagen de isótopos específicos, pudieron rastrear el carbono pesado ycomo resultado, pudieron ver qué bacterias degradaban el ADN marcado. Además, los científicos reconstruyeron la información genética presente en las células, es decir, los genomas, de los microorganismos comedores de ADN para conocer su potencial funcional y su distribución en los océanos del mundo.
Nuevas bacterias que se alimentan de ADN en el lecho marino
El análisis metagenómico mostró que las bacterias estaban equipadas con enzimas que degradan el ADN que les permiten cortar el ADN en trozos pequeños para ayudarlas a tomarlo y consumirlo. Una especie bacteriana se destacó porque tenía un conjunto particularmente sofisticado deherramientas para degradar el ADN. Su apetito por el ADN, también llamado ácido nucleico, ahora se lleva a cabo en su nombre: el equipo de investigación los nombró Izemoplasma acidinucleici .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Viena . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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