Científicos descubren 12 mil nuevas especies de microbios utilizando metagenómica

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Científicos descubren 12 mil nuevas especies de microbios utilizando metagenómica

Arte inspirado en la metagenómica / Zosia Rostomian​, Berkeley Lab

Los humanos conocemos y podemos cultivar toda una plétora de microbios. Sin embargo, a la mayoría de ellos no les gustan los entornos que podemos proporcionarles y no crecerán en una placa de Petri. Ahora, científicos han utilizado metagenómica para encontrar 12556 nuevas especies de bacterias y arqueas. Los detalles fueron publicados en Nature Biotechnology.

El equipo tuvo acceso a una base de datos de más de 10,000 metagenomas, material genético de una muestra ambiental. Cualquier ADN que pudieron extraer, fue clonado y luego secuenciado utilizando pequeñas hebras de genoma, antes de intentar encajar estos pequeños fragmentos de ADN nuevamente.

Utilizando una técnica de procesamiento de datos que reduce los errores llamada “binning”, el equipo pudo juntar 52,515 genomas ensamblados en metagenomas (MAGs). Muchos de ellos fueron de alta calidad y todos con más del 50% de su genoma completo.

Un 44% más

El equipo liderado por el genetista Stephen Nayfach, del DOE Joint Genome Institute no es el primero en encontrar microbios usando metagenómica. En 2018 otro grupo de científicos descubrió 16 virus gigantes, mientras que en 2017 los científicos encontraron 20 nuevas ramas evolutivas.

Pero ahora, los investigadores estaban tratando de analizar muestras de una amplia gama de áreas para llenar algunos de los vacíos que tenemos sobre los microbios.

Mapa con las ubicaciones y los tipos de MAGs secuenciados / Nayfach et al., Nature Biotechnology, 2020

“Realizamos ensamblaje metagenómico y agrupamiento en 10,450 metagenomas distribuidos globalmente de diversos hábitats”, escribe el equipo en su trabajo. “… incluidos el océano y otros entornos acuáticos, entornos asociados con huéspedes humanos y animales, así como suelos y otros entornos terrestres, para recuperar 52,515 MAGs”.

Cuando el equipo verificó los genomas de los aislados, los MAG de estudios anteriores y los genomas de células individuales, encontraron que 12.556 de los 50.000 MAGs nunca se habían secuenciado antes. El catálogo amplía la diversidad filogenética conocida de bacterias y arqueas en un 44%.

Método maravilloso

Es importante mencionar que estos genomas no son tan buenos como los que se obtendrían al cultivar bacterias y arqueas en un laboratorio y luego secuenciarlas. El proceso de agrupamiento puede mezclar algunas partes del genoma entre las especies bacterianas y, a menudo, faltarán partes. Aun así, es una técnica maravillosa para descubrir vida pequeñita.

“Mirando a través del árbol de la vida, es sorprendente ver cuántos linajes no cultivados solo están representados por MAGs”, dijo Nayfach. “Si bien estos genomas preliminares son imperfectos, aún pueden revelar mucho sobre la biología y la diversidad de microbios no cultivados”.

Con este nueva data ahora se puede ver dónde se encuentra cada microbio y qué tan abundante es. Eso es muy útil para los investigadores que están averiguando cómo el cambio climático puede estar impactando la vida microbiana.  

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