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Nanoarqueas por el método de disparo

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Las tres enigmáticas arqueas bajo un microscopio electrónico de transmisión (TEM). Foto: Brett Barker/UC Berkeley.

Encuentran tres nuevos microorganismos de tamaño nanométrico pertenecientes a las arqueas gracias a una novedosa técnica genética.
Brett Baker ha descubierto estos microorganismos entre otros microorganismos ya conocidos que conoce muy bien y que, viviendo en el fondo de las minas, usan la transformación de hierro en ácido como fuente de energía. El tamaño de estos nuevos organismos es similar al de los virus más grandes y son invisibles bajo microscopio óptico. Pertenecen a un nuevo phylum, filo, tipo de organización o tronco de las arqueas, organismos que han estado sobre el planeta durante miles de millones de años.
El descubrimiento fue posible gracias a la técnica genética del “disparo”. Puesta a punto por Celera Genomic la técnica del disparo o shotgun se usó para la secuenciación del genoma humano en el pasado.
Este tipo de técnica de secuenciación consiste en homogeneizar la muestra de organismos, aislar el ADN combinado de todos ellos y romperlo en muchos fragmentos aleatorios. Cada hebra de ADN obtenida del paso anterior es secuenciada, y un ordenador con un programa adecuado trata de encontrar los solapes entre las secuencias y ordenar adecuadamente las secuencias originales completas. Con este proceso identificaron cinco genomas distintos que correspondían a bacterias y arqueas, cuatro de los cuales correspondientes a especies desconocidas. Una de ellas era cercana a otras ya conocidas, pero tres de ellas se correspondían a tres arqueas de un grupo totalmente desconocido hasta la fecha. Probablemente representan un nuevo phylum entre la docena que ya componen las arqueas, y dentro de la clase de los termófilos (seres que viven en agua a alta temperatura).
Al parecer este nuevo sistema de encontrar pequeños organismos es totalmente novedoso y promete el hallazgo de nuevos seres sin la necesidad del cultivo de las técnicas convencionales. Podría permitir estudiar comunidades de organismos sin necesidad de asumir nada acerca de los seres que lo pueblan.
Hace ya tres años que la Universidad de Berkeley usó esta técnica para encontrar media docena de arqueas en el cieno de una mina. Fue el primer ejemplo exitoso de análisis genético de comunidad para retratar la vida microbiana de una gota de agua.
Pero el descubrimiento de Baker deja claro que el método del disparo puede además encontrar organismos raros y pequeños como para que sea descubiertos con facilidad.
El sistema no es casual y los investigadores usaron a propósito esta técnica para buscar nuevos seres escasos, pequeños y difíciles de descubrir. Al parecer es mejor técnica de identificar organismos que el cultivo PCR, que puede no llegar a ver muchos organismos.
Banfield, Baker y sus colegas de UC Berkeley y University of Queensland (Australia) reportan el resultaron en Science el hallazgo (22 de diciembre)
Estas nuevas arqueas viven en un medio ácido en minas y son arquetípicas del tipo de vida que podría haber en otros planetas con suelos ricos en hierro y azufre como Marte. Representan un buen ejemplo de las posibles estrategias que la vida puede adoptar en otros planetas.
En este caso viven en drenajes o charcos de agua ácida de las minas formando una película flotante. Obtienen la energía de la oxidación del hierro y en el proceso producen ácido sulfúrico que disuelve pirita (sulfato de hierro) para obtener más hierro. Este proceso autosostenido contamina arroyos y ríos, incluyendo aquellos cercanos a los lugares (Richmond Mine y Iron Mountain, California) en donde éstas fueron encontradas.
Una vez encontrados sus genes fue posible “pescar” a los microbios de la sopa donde estaban. Se descubrió que tenían un tamaño de sólo 200 nanometros de diámetro, el tamaño de un virus grande. El tamaño medio de una bacteria es unas cinco veces mayor.
Podrían ser los microorganismos independientes más pequeños conocidos, pero precisamente su tamaño pone en duda si pueden vivir por sí mismos. Los investigadores no están seguros en este punto, de si tienen suficientes genes como para poder alimentarse por sí mismos, o si por el contrario viven simbióticamente junto a otros microorganismos.
Estos investigadores han venido tratando de entender a los microorganismos extremófilos, que son organismos que viven en condiciones extremas. Ahora se centran en el cultivo de estos nuevos seres.

Fuente: University of California – Berkeley. [1]