Secuenciados millones de genes nuevos del plancton marino

Un equipo internacional de investigadores, con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha elaborado un mapa de biodiversidad de virus, bacterias, arqueas y protistas del microplancton marino explorando sus interacciones y el impacto de su entorno, especialmente el de la temperatura. La revista Science dedica un número especial con cinco artículos a esta expedición.

"Los resultados publicados son fruto de las 35.000 muestras recogidas en los océanos de todo el mundo entre 2009 y 2013 a bordo del velero Tara Oceans", explica el CSIC en una nota, en la que añade que "más de un centenar de investigadores han participado en la expedición, que proporciona recursos sin precedentes a la comunidad científica".

Silvia G. Acinas, investigadora del CSIC en el Instituto de Ciencias del Mar en Barcelona y coautora de los artículos de Science, señala como una de las hazañas de la expedición Tara Oceans “describir la diversidad microbiana a escala global y a un nivel de resolución antes impensable". Esto se ha conseguido, dice, "gracias al uso de la secuenciación masiva de ADN y ARN”.

Catálogo de genes

Los investigadores de Tara Oceans han secuenciado más de 7,2 trillones de pares de bases de ADN de las comunidades microbianas marinas: "Este volumen de secuenciación es 1.000 veces superior a cualquier estudio previo de diversidad marina o de secuenciación del microbioma de otros ambientes, es incluso mayor que el análisis del microbioma humano de más de 1.000 personas. De este modo se ha generado una base de datos de 40 millones de genes llamada Ocean Microbial Reference Gene Catalog. Los científicos destacan el hecho de que un 80 por ciento de los genes identificados en Tara Oceans sean nuevos".

“Uno de los resultados más sorprendentes ha sido detectar que un 67 por ciento de los genes del microbioma del océano son compartidos por todas las bacterias y arqueas marinas”, añade la investigadora. Entre los futuros retos, aseguran los científicos, está determinar qué función realizan estos genes y determinar su uso potencial a nivel biotecnológico o biomédico.

El uso de la computación de alto rendimiento ha permitido compilar un catálogo de genes procedentes de más de 35.000 especies diferentes de bacterias y arqueas cuyo contenido genómico era, en su mayoría, desconocido. "Estos modelos computacionales han permitido también predecir cómo interactúan los microorganismos planctónicos. Los científicos han descubierto que se tratan muchas de ellas de interacciones parasitarias", explica el CSIC.

Asimismo, los investigadores han estudiado la influencia de los factores medioambientales, como pueden ser la temperatura, el pH y los nutrientes, en los organismos microscópicos flotantes del océano. Así se ha visto que dependiendo de la temperatura del agua "se encuentran comunidades microbianas diferentes o que los remolinos oceánicos, como los de la corriente de Agulhas –una barrera natural entre el Océano Índico y el Atlántico Sur-, separan las comunidades planctónicas".