Reconstruido el proceso de creación rápida de nuevas especies de
bacterias en la naturaleza. Nuevos datos apoyan la teoría de que tras la
aparición de la vida en la Tierra la diversificación microbiana fue muy
rápida. El estudio del CSIC, en colaboración con el Instituto de Craig
Venter, ha sido publicado en la revista "The ISME Journal".
Un estudio internacional liderado por el Consejo Superior de
Investigaciones Científicas (CSIC) ha podido reconstruir al detalle el
proceso de creación de una nueva especie de bacteria en la naturaleza.
El trabajo, publicado en la revista The ISME Journal y realizado en
colaboración con la Instituto de Craig Venter y la Universidad de
Pennsylvania, ha tomado como modelo de estudio a las bacterias verdes
del azufre que viven en los fondos sin oxígeno del lago de Banyoles
(Girona).
El proceso que permite a los microbios desarrollar resistencia a
antibióticos y transformar cepas bacterianas inocuas en otras más
peligrosas, es un mecanismo de diversificación que tiene lugar mediante
el intercambio de material genético entre bacterias. “En nuestro estudio
hemos podido observar in situ cómo este intercambio condiciona el éxito
o el fracaso de una población de bacterias en la colonización de nuevos
ambientes y cómo, mediante segregación ecológica, aparece una nueva
especie rápidamente”, explica el investigador del CSIC Emilio Casamayor,
del Centro de Estudios Avanzados de Blanes.
Estas especies exitosas en la naturaleza suelen resistirse a ser
domesticadas y estudiadas en cultivos de laboratorio. Los investigadores
responsables de este estudio han salvado esa dificultad aplicando
técnicas de metagenómica en el ADN extraído de las aguas más profundas
del lago de Banyoles y mediante reconstrucción bioinformática.
“Una vez purificado, fragmentado y secuenciado el ADN, reconstruimos
mediante simulación por ordenador las piezas específicas del genoma de
esta bacteria exitosa. No disponemos del organismo en sentido estricto,
pero sí hemos podido acceder a los secretos que esconde su código
genético y entender las estrategias de su éxito”, añade Casamayor.
Ese éxito radica en los genes que las bacterias han ido tomando
prestados de otras especies mediante mecanismos naturales, posiblemente
virus infecciosos que también han sido identificados en el estudio, y
que les permiten mejorar sus estrategias de captación de luz y poder
vivir en el fondo del lago rico en azufre y casi a oscuras.
“La gran capacidad de dispersión de las bacterias y sus números
astronómicos junto a estos mecanismos de sexualidad generan un sinfín de
combinaciones posibles de acceso a fragmentos de material genético que
aceleran extraordinariamente la evolución microbiana”, concluye el
investigador.
Las bacterias verdes del azufre fueron una de las primeras formas de
vida en la Tierra que desarrollaron la capacidad de realizar la
fotosíntesis con ácido sulfhídrico (H2S) y de fijar dióxido de carbono
con la energía de la luz. Ahora, con los resultados obtenidos por este
estudio, Casamayor y el resto del equipo de investigadores apoyan la
teoría que una vez que la vida apareció en la Tierra, la diversificación
de la vida microbiana pudo ser muy rápida.
Fuente: CSIC, 10 de noviembre de 2016
Tomàs Llorens–Marès, Zhenfeng Liu, Lisa Zeigler Allen, Douglas B Rusch,
Matthew T Craig, Chris L Dupont, Donald A Bryant, and Emilio O
Casamayor.
Speciation and ecological success in dimly lit waters: horizontal gene
transfer in a green sulfur bacteria bloom unveiled by metagenomic
assembly. The ISME Journal. DOI: 10.1038/ismej.2016.93
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