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Entre los hábitats naturales más extremos en la Tierra se encuentran los
ambientes hipersalinos y su estudio conlleva importantes implicaciones
astrobiológicas por su presencia en otros cuerpos planetarios. Para
sobrevivir a las condiciones de elevada salinidad, los microorganismos
han desarrollado durante la evolución una batería de mecanismos de
adaptación.
En este trabajo que ha estado liderado por un equipo científico del
Centro de Astrobiología (CSIC-INTA) en colaboración con investigadores
del Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA) (CSIC-UIB), se
pudieron identificar varios genes de resistencia a la sal procedentes
del conjunto de genomas (metagenoma) de microorganismos presentes en
salmueras y en la rizosfera de plantas halófitas de las salinas de Es
Trenc (Mallorca).
El estudio reveló la existencia de nuevos genes y mecanismos
relacionados con la resistencia a sal que no habían sido descritos
previamente, algunos de ellos relacionados con la reparación,
replicación y transcripción de los ácidos nucleicos. “Lo importante es
identificar nuevos mecanismos que puedan enriquecer el catálogo de los
que ya conocemos”, explica uno de los investigadores, Salvador Mirete.
Metagenómica funcional
Para realizar este estudio se utilizó una aproximación que no requiere
el cultivo de los microorganismos en el laboratorio conocida como
metagenómica funcional. Esta técnica permite transferir los genes
presentes en el ambiente a una bacteria con la que es posible trabajar
en el laboratorio: Escherichia coli.
En el estudio se utilizó una cepa de E. coli sensible a la sal y se
pudieron identificar los genes que podían conferir resistencia a esta
cepa. Además, algunos de los genes identificados confirieron resistencia
también a una bacteria diferente, la Bacillus subtilis, demostrando la
eficacia de estos genes para resistir a la sal en bacterias muy alejadas
filogenéticamente.
Estos genes se podrían transferir a plantas para hacerlas más
resistentes a condiciones salinas y que se puedan utilizar para
colonizar suelos salinos, e incluso en sistemas de soporte de la vida
para facilitar el desarrollo de bases colonizadas en otros planetas, por
ejemplo Marte.
“Nuestro trabajo tiene varias vías posibles. La primera y fundamental es
la de saber porqué los microorganismos pueden resistir a la alta
salinidad y qué mecanismos emplean para ello, y esto puede ayudar a
comprender los límites de la vida. Pero, también hay aspectos
biotecnológicos que se pueden aplicar, tanto en la exploración espacial
como en la Tierra”, asegura el investigador principal de este estudio,
José Eduardo González Pastor. “Con los genes encontrados se podrían
modificar organismos para que sean más resistentes a la sal, lo cual
tiene utilidad en nuestro planeta, en zonas desertizadas. Sería
interesante generar plantas que, por ejemplo, se adapten a suelos
salinos, es lo que se conoce como fitorremediación”, recalca González
Pastor.
Con los resultados que se derivan de este estudio se podrán comprender
mejor los mecanismos de adaptación a la elevada salinidad en los
microorganismos terrestres. Asimismo, ayudará a plantear nuevas
hipótesis sobre la vida que se podría encontrar en otros ambientes
planetarios donde también se ha detectado esta condición extrema, como
son la superficie de Marte o el posible océano líquido presente bajo la
corteza de hielo de Encélado, una de las lunas de Saturno.
Artículo científico, publicado en Frontiers in Microbiology
Contacto:
Unidad de Cultura Científica (UCC) del CAB: (+34) 915206438 José Eduardo
González Pastor: gonzalezpje (+@cab.inta-csic.es)
Salvador Mirete Castañeda: miretecs (+@cab.inta-csic.es)
Cristina Delgado: cdelgado (+@cab.inta-csic.es)
Juan Ángel Vaquerizo: jvaquerizog (+@cab.inta-)
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