Tras más de dos décadas de estudios sobre la biodiversidad microbiana de ambientes hipersalinos, un equipo de científicos de la Universidad de Sevilla ha descubierto multitud de nuevas especies y ha determinado qué organismos viven en salinas y lagunas salinas. Gracias a una técnica que obtiene el ADN de los microorganismos, los investigadores han podido determinar qué tipo de grupos microbianos viven en estos ambientes, donde a medida que aumenta la salinidad, disminuye la biodiversidad.
Determinar qué microorganismos están presentes en ambientes salinos no es una tarea fácil. En la actualidad, se calcula que solo se pueden aislar en el laboratorio entre el 1 y el 10% de los organismos presentes en ambientes naturales.
Para avanzar en el conocimiento de la biodiversidad, expertos del departamento de Microbiología y Parasitología de la Facultad de Farmacia de la Universidad de Sevilla (US) emplean desde 2008 una nueva técnica llamada metagenómica, que consiste en obtener el ADN de todos los microorganismos presentes en la muestra sin necesidad de aislarlos en el laboratorio.
Posteriormente el ADN total se secuencia y se analiza utilizando complejos programas informáticos. La secuenciación del ADN se lleva a cabo en el secuenciador de ADN del Servicio de Investigación de Biología de la US ubicado en el CITIUS Celestino Mutis.
“Con esta técnica obtenemos un conjunto de pequeños fragmentos de ADN de todos los organismos y a partir de este metagenoma empezamos a trabajar”, explica Antonio Ventosa, catedrático de la US y responsable de este grupo de investigación.
Tras analizar qué microorganismos crecen a diferentes concentraciones de salinidad, desde el agua de mar hasta la saturación completa –donde se encuentra la sal ya cristalizada tras evaporarse todo el agua–, los expertos han determinado que en estos ambientes a medida que aumenta la salinidad disminuye la biodiversidad.
Nuevos microorganismos en medios salinos
Debido al gran salto que existe entre ambientes con un 20% de concentración de sal y la saturación total, los científicos han estudiado por qué se produce esta selección natural hasta sobrevivir solo unos pocos grupos de microorganismos.
“En los estanques cristalizadores los microorganismos más abundantes son las haloarqueas, fundamentalmente la bien conocida y no hace mucho tiempo aislada en cultivo puro haloarquea cuadrada (Haloquadratum walsbyi) y la bacteria halófila extrema (Salinibacter ruber)", dice Ventosa.
No obstante, "hemos determinado la presencia más o menos abundante de otros grupos microbianos no aislados hasta la fecha, como la nanohalarquea (Candidatus Haloredivivus)”, detalla el profesor, quien añade que además han descubierto que en medios salinos intermedios (con entre 10 y 25% de sal) la biodiversidad es mayor de lo que se conocía hasta hoy día.
Según los investigadores, se trata de conocer la biología de organismos que ni se sabían que existían, y determinar su actividad metabólica y sus posibles aplicaciones biotecnológicas.
Entre los nuevos microorganismos que han logrado aislar y que actualmente están estudiando detalladamente se encuentra una nueva bacteria que utiliza compuestos orgánicos y posiblemente también la luz para crecer y a la que han denominado como Spiribacer salinus, que posee una morfología en espiral muy característica.
Este tipo de estudios taxonómicos o de clasificación de especies tiene multitud de aplicaciones en la búsqueda de organismos productores de nuevos compuestos con propiedades farmacológicas que permitan desarrollar nuevos antibióticos o antitumorales.
El catedrático de Microbiología de la Universidad de Sevilla, Antonio Ventosa, ha sido elegido recientemente presidente de la Sociedad Española de Microbiología (SEM), una de las entidades científicas de mayor relevancia del país y que cuenta en la actualidad con más de 1.800 socios.
Ventosa, que ha sido elegido en este cargo para los próximos cuatro años, es un prestigioso investigador en el ámbito de la microbiología, con más de 300 publicaciones científicas y la dirección de más de 20 tesis doctorales. Pertenece también a las academias europea y americana de Microbiología.
Entre otras menciones, ha sido galardonado con el premio Jaime Ferrán de la SEM (1991), el premio Fama de la Universidad de Sevilla (2008) y el Premio Bergey (2010) como reconocimiento por sus contribuciones en el campo de la sistemática bacteriana.
Además, el profesor Ventosa pertenece a varios comités internacionales relacionados con la Sistemática de Procariotas, y es editor asociado de la revista International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology y miembro del consejo editorial de varias revistas internacionales.
Referencias bibliográficas:
León MJ, Fernández AB, Ghai R, Sánchez-Porro C, Rodriguez-Valera F, Ventosa A. "From metagenomics to pure culture: isolation and characterization of the moderately halophilic bacterium Spiribacter salinus gen. nov., sp. nov." Applied and Environmental Microbiologyhttp://1.usa.gov/1GPt2Ww
Fernández AB, Vera-Gargallo B, Sánchez-Porro C, Ghai R, Papke RT, Rodriguez-Valera F, Ventosa A. "Comparison of prokaryotic community structure from Mediterranean and Atlantic saltern concentrator ponds by a metagenomic approach" Frontiers in Microbiologyhttp://bit.ly/1ARBm3t
Ventosa A, Fernández AB, León MJ, Sánchez-Porro C, Rodriguez-Valera F. "The Santa Pola saltern as a model for studying the microbiota of hypersaline environments" Extremophiles http://1.usa.gov/18ADWEm
La expedición internacional Biodiversidad Global de Calcificadores Planctónicos Marinos ha aportado nuevas evidencias sobre este fenómeno, un proceso relacionado con el cambio climático que implica la progresiva invasión de aguas atlánticas en el océano Ártico.
Un informe de UNICEF alerta sobre el aumento exponencial de los peligros climáticos para niños y adolescentes. Advierte también sobre los retos de la brecha tecnológica y los cambios demográficos, y subraya la necesidad de medidas urgentes para garantizar sus derechos.
