Els detalls de la investigació, liderada per l'Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) i la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), es recullen en un article publicat recentment a la prestigiosa revista ISME Communications.
Un equip liderat per l'Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) de Barcelona i la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) ha revelat que és possible cultivar al laboratori alguns dels bacteris oceànics més abundants de l’oceà profund, qüestionant així la idea que la majoria dels tàxons cultivats pertanyen a espècies poc abundants al medi marí. Els detalls de la investigació es recullen en un article publicat recentment a la prestigiosa revista ISME communications.
Fins ara, es considerava que la diversitat microbiana marina, especialment la de les profunditats oceàniques, era difícil de cultivar, cosa que en dificultava l'estudi al laboratori. L'aïllament de microorganismes és una eina molt valuosa per comprovar hipòtesis ecològiques i comprendre el paper de bacteris clau a l'oceà. L'anàlisi comparativa a gran escala de bacteris aïllats i seqüències ambientals en què es basa l'article publicat ara busca remodelar la nostra comprensió dels bacteris de l’oceà profund.
Per a la seva elaboració l'equip científic va analitzar les seqüències genètiques d'una col·lecció de més de 2.000 bacteris marins heteròtrofs recopilats en campanyes oceanogràfiques com ara les expedicions Tara Oceans i Malaspina, arribant a cobrir diverses capes i regions oceàniques, des de les aigües superficials fins a algunes de les parts més profundes de l'oceà, com és el cas de la regió batipelàgica, que arriba fins els 4000 metres de fondària.
"Es tracta d'un dels pocs estudis centrats en l'aïllament de bacteris marins de diferents profunditats oceàniques, incloent-hi les aigües superficials, mesopelàgiques i batipelàgiques, i cobrint àmplies regions oceanogràfiques, entre elles els oceans Atlàntic, Pacífic, Índic i Austral. A més, els resultats proven que els aïllats de bacteris heteròtrofs representen una fracció significativa de la diversitat total", explica la investigadora de l'ICM-CSIC i una de les autores principals de l'estudi Silvia G. Acinas.
Així mateix, afegeix Acinas, "ens ha permès recuperar alguns dels tàxons més abundants a l'oceà profund utilitzant medis marins estàndard". Finalment, la investigadora subratlla "l'enorme esforç que suposa obtenir una col·lecció de bacteris marins d'aquest tipus".
Per la seva banda, Isabel Sanz Sáez, (ICM-CSIC), primera autora de l'estudi, assenyala que "l'ús de tècniques de cultiu tradicionals, juntament amb les aproximacions bioinformàtiques més modernes ens ha permès obtenir una visió més completa de la possibilitat de cultivar els bacteris presents a les diferents profunditats i regions oceanogràfiques”.
En concret, l’equip ha aconseguit aïllar algunes de les 10 espècies més abundants de l'oceà batipelàgic que corresponen als gèneres Sulfitobacter, Halomonas i Erythrobacter. Tot i que aquestes espècies ja es coneixien prèviament, no es pensava que poguessin estar entre els bacteris més abundants i ecològicament rellevants de l’oceà profund.
Bacteris marins heteròtrofs cultivables
Segons les autores i autors de l'estudi, l'accés a mostres i dades de diferents campanyes oceanogràfiques ha estat clau per explorar detalladament si els bacteris cultivables tenen preferència per viure com a bacteris de vida lliure o adherits a partícules de diferents mides. "Això revela que les partícules són hàbitats rics en recursos per als microbis, i les converteixen en zones idònies per als bacteris heteròtrofs que es poden cultivar en condicions de laboratori", explica l’Olga Sánchez, investigadora del Departament de Genètica i Microbiologia de la UAB i coautora de l'estudi
"Això és rellevant tenint en compte que se sap que les comunitats bacterianes de vida lliure i les adherides a partícules són diferents en termes de composició taxonòmica, però també d'activitat metabòlica. Per tant, gran part dels bacteris aïllats recuperats a l'estudi presentarien una activitat metabòlica diferent de la present només en la fracció de vida lliure, cosa que podria tenir diverses implicacions en els cicles biogeoquímics de l'oceà", afegeix Sánchez.
Segons l'equip científic, els futurs estudis haurien de centrar-se en l’ús de mètodes d'aïllament alternatius per obtenir al laboratori taxons clau que encara no s'han cultivat, així com per explorar el potencial de les col·leccions de bacteris aïllats en cultiu pur combinant la seqüenciació del genoma amb anàlisis transcriptòmiques per provar hipòtesis sota diferents escenaris experimentals de temperatura, pressió o associació de partícules. Tot això, diuen, "milloraria la nostra comprensió d'aquests tàxons tan importants de l'oceà profund".