Secuenciado el genoma de un nuevo organismo marino tropical
Investigadores alemanes y estadounidenses han logrado secuenciar el genoma de Lyngbya majuscula (L. majuscula), un organismo marino tropical capaz de generar sustancias con propiedades terapéuticas para afecciones humanas como por ejemplo las enfermedades neurodegenerativas y el cáncer.
Investigadores alemanes y estadounidenses han logrado secuenciar el genoma de Lyngbya majuscula (L. majuscula), un organismo marino tropical capaz de generar sustancias con propiedades terapéuticas para afecciones humanas como por ejemplo las enfermedades neurodegenerativas y el cáncer.
Las cianobacterias filamentosas del género Lyngbya desempeñan una función
crucial en el ciclo del carbono global. Los ecosistemas de los arrecifes de
coral se benefician de su actividad, pues son capaces de generar cubiertas
dominantes e influir en la salud de otros organismos en el mismo hábitat. Sin
embargo, estas variedades también pueden ser nocivas e impedir el crecimiento
sano de los arrecifes de coral, en cuyo caso provocan una úlcera cutánea que
los expertos en la materia denominan dermatitis esquistosomiásica.
Algunas cepas de Lyngbya son también una fuente excelente de metabolitos
secundarios bioactivos, pero sus afloraciones pueden resultar peligrosas para
otros organismos. Sobre la utilidad de estas variedades no se posee tanta
información, sobre todo genómica o referente a la relación con otras bacterias,
situación que deja perplejos a muchos investigadores sobre lo que son o no
capaces de hacer. La obtención de información al respecto podría conducir al
desarrollo de productos naturales con los que diseñar tratamientos nuevos.
«Estos compuestos han cobrado una atención considerable debido a sus
aplicaciones farmacéuticas y biotecnológicas, pero también destacan por su
toxicidad medioambiental y el peligro que representan para humanos, ganado y
animales salvajes», explican los autores.
Gracias a este trabajo, en el que se realizaron una amplificación genómica a
partir de una única célula y descripción de metabolitos, se logró desentrañar
un entramado de genes. Esto impulsó al equipo a considerar que este organismo
posee la capacidad de adaptarse a condiciones cambiantes del entorno marino.
Los resultados también pusieron de manifiesto algunas debilidades de la variedad. El equipo
advirtió, por ejemplo, que L. majuscula no posee los genes necesarios para
realizar la fijación de nitrógeno, a pesar de los indicios hallados acerca de
la capacidad de esta especie para fijar dicho elemento.
«Es posible que variedades de L. majuscula registradas como fijadoras de
nitrógeno se hayan identificado erróneamente debido a que son muy similares a
otras especies de cianobacterias filamentosas. Además hemos descubierto que
esta variedad marina no parece capaz de fijar nitrógeno por sí misma», aclaró
Emily Monroe, una de las autoras del estudio y postdoctorando del Laboratorio
Gerwick del Instituto Scripps de Oceanografía, perteneciente al Centro de
Biomedicina y Biotecnología Marina (CMBB, Estados Unidos). «Esta característica
podría suponer una distinción entre variedades de agua marina y dulce en lo que
hoy se conoce como Lyngbya.»
A pesar de estos descubrimientos sin precedentes, es necesario profundizar en
la investigación y examinar más de 250 compuestos atribuidos a variedades
marinas de Lyngbya de los cuales el 75% está relacionado con L. majuscula. El
equipo también descubrió que esta variedad genera sólo una cantidad pequeña de
productos naturales.
«Esta variedad en concreto no produce tantos [productos naturales] como
creíamos que fuera posible, lo que apunta a que muchas de las moléculas
interesantes descubiertas hasta la fecha están repartidas entre múltiples
organismos», explicó el Dr. Adam Jones del CMBB, autor principal del estudio.
«La conclusión que sacamos es que no todas las cepas marinas de Lyngbya son
iguales.»
Por su parte, Lena Gerwick del CMBB y coordinadora del proyecto expuso: «Esto
puede modificar la forma en la que observamos el entorno y aportar nuevas
formas de identificación de organismos. Tal vez logremos invertir el método y
utilizar los compuestos que generan como una nueva forma de determinar a qué
especie pertenecen.»
En el estudio participaron también investigadores de la Universidad de
Friburgo, el Instituto Max Planck de Genética Molecular y el Centro del Genoma
de Colonia del Instituto Max Planck de Investigación sobre Fitogenética (todos
en Alemania). El estudio se ha publicado en la revista Proceedings
of the National Academy of Sciences (PNAS).
