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Descubren un nuevo grupo de arqueas las cuales suponen poseen un nuevo metabolismo no descrito y amigable con el ambiente

Universidad de Texas
Aguas termales de Tengchong Yunnan en China, donde se recolectaron algunas de las Brockarchaeota recién descritas. Imagen: UT

Las fuentes termales y los respiraderos hidrotermales de la Tierra albergan un grupo de arqueas que hasta ahora, no habías sido identificadas y, a diferencia de organismos diminutos y unicelulares similares que viven en las profundidades de los sedimentos y mastican materia vegetal en descomposición, estas arqueas no producen el gas metano (gas de efecto invernadero), informaron un grupo de investigadores en Nature Communications.

“Los microorganismos son la forma de vida más diversa y abundante en la Tierra, y solo conocemos el 1% de ellos”, dice Valerie De Anda, microbióloga ambiental de la Universidad de Texas (UT). “Nuestra información está sesgada hacia los organismos que afectan a los humanos. Pero hay muchos organismos que impulsan los principales ciclos químicos en la Tierra que simplemente no conocemos”.

Durante muchos años, se pensó que las arqueas existían solo en los entornos más extremos de la Tierra, como las aguas termales. Pero las arqueas, en realidad, están en todas partes, y estos microbios pueden desempeñar un papel importante en el ciclo del carbono y del nitrógeno entre la tierra, los océanos y la atmósfera de la Tierra.

Ahora, De Anda y sus colegas han identificado un filo completamente nuevo, una gran rama de organismos relacionados en el árbol de la vida, de arqueas. La primera evidencia de estos nuevos organismos estaba dentro de los sedimentos de siete fuentes termales en China, así como de los respiraderos hidrotermales de aguas profundas en la cuenca de Guaymas en el Golfo de California. Dentro de estos sedimentos, el equipo encontró fragmentos de ADN que ensambló meticulosamente en los planos genéticos, o genomas, de 15 arqueas diferentes.

Luego, los investigadores compararon la información genética de los genomas con la de miles de genomas de microbios previamente identificados y descritos en bases de datos disponibles públicamente. Pero “estas secuencias eran completamente diferentes de todo lo que conocemos”, dice De Anda.

Ella y sus colegas le dieron al nuevo grupo el nombre de Brockarchaeota, por Thomas Brock, un microbiólogo que fue el primero en cultivar arqueas en el laboratorio. El descubrimiento de Brock allanó el camino para la reacción en cadena de la polimerasa, o PCR, una técnica ganadora del Premio Nobel que se utiliza para copiar pequeños fragmentos de ADN.

Brockarchaeota, en realidad vive en todo el mundo, pero hasta ahora, se había pasado por alto. Una vez que De Anda y su equipo reunieron los nuevos genomas y luego los buscaron en bases de datos públicas, descubrieron que se habían encontrado fragmentos de estos organismos previamente desconocidos en aguas termales, sedimentos de respiraderos geotérmicos e hidrotermales desde Sudáfrica hasta Indonesia y Ruanda.

Dentro de los nuevos genomas, el equipo también buscó genes relacionados con el metabolismo de los microbios: qué nutrientes consumen y qué tipo de desechos producen. Inicialmente, el equipo esperaba que, al igual que otras arqueas encontradas anteriormente en tales entornos, estas arqueas serían productoras de metano. Consumen los mismos materiales que las arqueas productoras de metano: compuestos de un carbono como el metanol o el metilsulfuro. “Pero no pudimos identificar los genes que producen metano”, dice De Anda. Eso significa que estas arqueas deben tener un metabolismo no descrito previamente, a través del cual pueden reciclar el carbono, por ejemplo en los sedimentos del lecho marino, sin producir metano. Y, dado lo generalizados que están, dice De Anda, estos organismos podrían estar desempeñando un papel previamente oculto pero significativo en el ciclo del carbono de la Tierra.

“Es doblemente interesante: es un nuevo filo y un nuevo metabolismo”, dice Luke McKay, ecólogo microbiano de ambientes extremos en la Universidad Estatal de Montana en Bozeman. El hecho de que todo este grupo pudiera haber permanecido fuera del radar durante tanto tiempo, agrega, “es una indicación de dónde nos encontramos en el estado de la microbiología”.

Pero, agrega McKay, el descubrimiento también es un testimonio del poder de la metagenómica, la técnica mediante la cual los investigadores pueden separar minuciosamente los genomas individuales de una gran mezcolanza de microbios en una muestra determinada de agua o sedimentos. Gracias a esta técnica, los investigadores están identificando cada vez más partes del antes misterioso mundo microbiano.

Fuente: Universidad de Texasueas

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