Cómo ha evolucionado la bacteria más numerosa de la Tierra (SAR11)

El investigador del grupo de Genómica Evolutiva de la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche Mario López Pérez ha presentado en Sevilla sus análisis sobre la diversificación de la bacteria SAR11 en comparación con otros microbios que comparten el mismo hábitat, el océano. Aunque este grupo de bacterias son claves en el equilibrio ecológico del planeta, son poco conocidas, debido a la dificultad que conlleva su cultivo por medios tradicionales. Los resultados de su trabajo, presentados en el Congreso de la Sociedad Española de Biología Evolutiva, apuntan que los procesos que dirigen la evolución de este microbio tan exitoso son diferentes al del resto de microbios conocidos.

Tal y como explica el investigador de la UMH, los microorganismos marinos producen la materia orgánica y el oxígeno necesarios para mantener la vida y facilitar el almacenamiento, transporte y rotación de elementos biológicos clave. Por lo tanto, los microorganismos marinos son la base de la vida y son de importancia crítica para la habitabilidad y la sostenibilidad del planeta.

En concreto, el SAR11 son las bacterias marinas más abundantes del planeta, se distribuyen a lo largo de los océanos y representan aproximadamente el 25% de todas las células del plancton. Sin embargo, a pesar de su abundancia e importancia en los ciclos biogeoquímicos marinos, su estudio se ha retrasado porque son muy difíciles de cultivar.

Los investigadores de la UMH han logrado descifrar el rompecabezas de la biodiversidad de la bacteria SAR11 mediante nuevas técnicas que no requieren cultivo, como la metagenómica, la bioinformática y la genómica de célula única. Según López Pérez, estas técnicas permiten observar las diferencias genéticas entre células aparentemente idénticas. De esta manera, han explorado las variaciones genómicas entre distintas especies (macrodiversidad) y las variaciones dentro de la misma especie (microdiversidad) de las poblaciones de SAR11. También, han comparado los datos con otros grupos de bacterias y arqueas del mismo ambiente marino.

Los resultados del estudio arrojan luz sobre los procesos evolutivos que han servido a este grupo de microbios para ser tan prolíficos. Las poblaciones de SAR11 han seguido un proceso diferente de diversificación bacteriana al resto de microbios analizados. Un intercambio de material genético frecuente entre las bacterias mantiene a la población estable y una alta diversidad genómica, con distintas poblaciones que coexisten en el mismo ambiente. En estas poblaciones, las mutaciones que producen sustituciones de amino ácidos (no sinónimas) han sido eliminadas de la población con el tiempo. 

Fuente: UMH

El estudio se ha presentado en el VII Congreso de la Sociedad Española de Biología Evolutiva, celebrado este mes en Sevilla. La Sociedad Española de Biología Evolutiva, organizadora del evento, invitó al investigador de la UMH a impartir la ponencia «Dinámica evolutiva metaestable de la bacteria marina dominante SAR11», enmarcada dentro de la sección “Evolución Microbiana”.

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