Investigadores descubren una nueva familia de bacterias marinas con gran potencial para sintetizar nuevos productos naturales

Un nuevo estudio de investigadores del Swiss Federal Institute of Technology Zurich (ETH Zurich) en colaboración con expertos del Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC), publicado en la revista Naturalezaha revelado la existencia de una nueva familia de bacterias marinas cuya capacidad genética, a través de la inmensa cantidad de clusters de genes biosintéticos en sus genomas (BGCs), podría dar lugar a numerosas aplicaciones biotecnológicas.

La familia pertenece al filo Eremiobacterota, y hasta ahora se pensaba que existía solo en ambientes terrestres. Sin embargo, según el trabajo publicado ahora, estas bacterias también se encuentran en el océano. «Además de formar parte de un grupo bacteriano muy diverso desde un punto de vista biosintético, estas bacterias se distribuyen de forma ubicua y abundante por toda la columna de agua del océano», explica Shinichi Sunagawa, profesor de ETH Zürich y jefe del equipo que dirigió el estudio. .

Lucas Paoli, investigador de ETH Zürich y primer autor del estudio, destaca que «algunas especies de la familia podrían representar hasta el 6% de todas las bacterias presentes en partes específicas del océano, lo que equivale a varios millones de organismos por litro de agua de mar». .»

Así lo ha revelado el análisis de más de 1.000 muestras de agua recogidas durante la expedición Tara Oceans. En total, el equipo de investigación ha identificado más de 7.000 familias de grupos de genes biosintéticos, la mayoría de ellos desconocidos anteriormente, que podrían usarse para sintetizar compuestos bioquímicos y mejorar procesos biotecnológicos, entre otras aplicaciones.

“Estos resultados ponen de relieve la falta de conocimiento que tenemos sobre la vida microscópica del océano. Solo en los últimos años, gracias a varias campañas de circunnavegación oceánica y al uso de nuevos métodos moleculares, hemos comenzado a saber qué organismos, qué genes y qué potencial biotecnológico tiene. escondidos bajo la piel del océano”, expone el investigador del ICM-CSIC Josep M. Gasol, que ha participado en el estudio.

Por último, la investigadora del ICM-CSIC Silvia G Acinas, miembro del equipo que coordina la campaña Tara Oceans, señala que «gracias a la integración de miles de genomas microbianos de diferentes expediciones, se ha podido investigar qué microorganismos tienen una gran capacidad genética». potencial, que servirá para explorar nuevas moléculas bioactivas».

Según el investigador, “algunos de ellos podrían utilizarse en nuevas terapias, mientras que otros podrían ayudar a mejorar determinados procesos biotecnológicos y, por tanto, nuestra calidad de vida en el futuro”.

Microorganismos, una sorpresa para la industria

Los microbios, en particular las bacterias, son metabólicamente muy diversos y se encuentran en abundancia en todos los rincones de la naturaleza. Sin embargo, la gran mayoría aún no ha sido cultivada ni estudiada en laboratorio, por lo que se desconoce su diversidad metabólica.

A falta de cultivos, los equipos científicos han recurrido a la secuenciación de microbiomas, es decir, secuenciar todo el ADN contenido en las comunidades microbianas de estas muestras marinas para poder reconstruir los genomas de estos microorganismos mediante análisis bioinformáticos.

“Así hemos podido reconstruir 25.000 genomas de microorganismos marinos, que junto a otros 10.000 genomas que ya existían antes, conforman la mayor base de datos de estas comunidades a nivel mundial”, explica el investigador del ICM-CSIC Pablo Sánchez.

La investigación futura se centrará en la distribución y función de los microorganismos marinos, ya que pueden desempeñar un papel de importancia crítica en la evolución y adaptación del océano a los cambios que está experimentando la biosfera.

Proporcionado por el Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC)