Notícies | 27 Juny 2022

Descobreixen una nova família de bacteris marins amb gran potencial per a la síntesi de nous productes naturals

Share

Els detalls de la recerca es recullen en un estudi publicat a la prestigiosa revista Nature en què ha participat l'Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC).

Els genomes microbians reconstruïts a partir de 1.000 mostres d‟aigua de mar permeten accedir al potencial metabòlic de microorganismes biosintèticament diversos / Nature.
Els genomes microbians reconstruïts a partir de 1.000 mostres d‟aigua de mar permeten accedir al potencial metabòlic de microorganismes biosintèticament diversos / Nature.

Un nou estudi publicat a la prestigiosa revista Nature i que ha liderat un equip de l'Escola Federal Politècnica de Zuric (ETH Zürich) en col·laboració amb investigadores i investigadors de l'Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) ha revelat l'existència d'una nova família de bacteris marins la capacitat genètica dels quals, mitjançant la immensa quantitat de grups de gens biosintètics existents en els seus genomes (BGCs), podria donar lloc a nombroses aplicacions biotecnològiques.

La família pertany al fílum Eremiobacterota, i fins ara es creia que només existia en entorns terrestres. Tanmateix, segons el treball publicat ara, aquests bacteris també es troben a l'oceà.

"A part de formar part d'un grup bacterià molt divers des d'un punt de vista biosintètic, aquests bacteris es distribueixen de forma ubiqua i abundant per tota la columna d'aigua de l'oceà", detalla el professor de l'ETH Zürich Shinichi Sunagawa, responsable de l'equip que ha liderat l'estudi.

En aquest sentit, Lucas Paoli, investigador de l'ETH Zürich i primer autor del treball apunta que "algunes espècies de la família podrien arribar a representar fins al 6% de tots els bacteris presents a determinades parts de l’oceà global, cosa que equival a diversos milions d’organismes per cada litre d’aigua de mar".

Tot això s'ha pogut saber gràcies a l'anàlisi de més de 1.000 mostres d'aigua recollides durant l'expedició Tara Oceans. En total, l'equip investigador ha identificat més de 7.000 grups de gens biosintètics –la majoria desconeguts fins ara- que podrien servir per a la síntesi de compostos bioquímics i la millora d'alguns processos biotecnològics.

"Aquests resultats posen en relleu el desconeixement que tenim de la vida oceànica microscòpica. Només en els darrers anys, gràcies a diverses campanyes de circumnavegació oceànica i a l'ús de nous mètodes moleculars, hem començat a conèixer quins organismes, quins gens i quin potencial biotecnològic s'amaga sota la pell de l'oceà", explica l'investigador de l'ICM-CSIC Josep M Gasol, un dels autors de l’estudi.

Per la seva banda, la també investigadora de l'ICM-CSIC Silvia G Acinas, una altra de les autores de l'estudi i membre de l'equip coordinador de la campanya Tara Oceans, assegura que, "gràcies a la integració de milers de genomes microbians de diverses expedicions s'ha pogut investigar quins microorganismes tenen un gran potencial genètic, cosa que servirà per a l'exploració de noves molècules bioactives".

Segons la investigadora, "algunes podrien utilitzar-se en noves teràpies, mentre que d'altres podrien ajudar a millorar determinats processos biotecnològics i, per extensió, la nostra qualitat de vida en un futur".

Els microorganismes, una sorpresa per a la indústria

Els microbis, en particular els bacteris, són metabòlicament molt diversos i es troben de forma abundant a cada racó de la natura. No obstant això, la gran majoria encara no han estat cultivats ni estudiats al laboratori, cosa que fa que en desconeguem la diversitat metabòlica.

En absència de cultius, els equips científics recorren a la seqüenciació del microbioma, és a dir, a la seqüenciació de tot l'ADN contingut dins les comunitats microbianes d'aquestes mostres marines per poder reconstruir posteriorment els genomes d'aquests microorganismes mitjançant anàlisis bioinformàtiques.

"Així és com s’han pogut reconstruir 25.000 genomes de microorganismes marins que, juntament amb uns altres 10.000 ja descrits anteriorment, conformen la base de dades més gran d'aquestes comunitats a escala global", celebra Pablo Sánchez, investigador de l'ICM-CSIC i autor també del treball publicat ara.

De cara a futures investigacions, s’intentarà aprofundir en la distribució i la funció dels microorganismes marins, ja que poden tenir un paper molt rellevant en l'evolució i l'adaptació de l'oceà als canvis que està experimentant la biosfera.