Identificaron microbios marinos que permitirán hacer nuevos antibióticos y descomponer el plástico
Con el análisis de más de 43.000 genomas, un equipo de investigadores descubrió microorganismos que equilibran sus sistemas inmunitarios.
Un reciente estudio reveló que los océanos podrían desempeñar un papel crucial en la solución de problemas globales como la escasez de medicamentos antimicrobianos, la contaminación por plásticos y el desarrollo de nuevas enzimas para la edición genética. Esta investigación, liderada por BGI Research en China y en colaboración con universidades internacionales, entre ellas la Universidad de Shandong, la Universidad de Xiamen, la Oceánica de China y la Universidad de East Anglia (UEA) en el Reino Unido, examinó miles de genomas microbianos obtenidos de diversos ecosistemas marinos.
Según un comunicado de prensa de la UEA, los científicos analizaron 43,200 genomas de microorganismos, incluyendo bacterias y arqueas, provenientes de muestras del océano. El estudio identificó 138 grupos filogenéticos distintos, lo que permitió obtener una visión más detallada de la diversidad microbiana marina y de cómo estos organismos evolucionaron y se adaptaron a sus entornos.
Los microbios marinos mostraron una notable capacidad para equilibrar sus sistemas inmunitarios, como el CRISPR-Cas, con genes de resistencia a antibióticos que se activan en ambientes hostiles. Este hallazgo, publicado en la revista Nature, revela que estos microorganismos emplean un nuevo sistema CRISPR-Cas9 en la edición genética, junto con 10 péptidos antimicrobianos. Estos péptidos son cruciales en la lucha contra las infecciones, y su descubrimiento podría ser fundamental para desarrollar nuevos tratamientos frente a la creciente resistencia antimicrobiana.
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Los microbios demostraron una sorprendente adaptabilidad a los antibióticos diseñados para eliminarlos, gracias a su sistema inmune que los protege. Como resultado, muchos medicamentos antimicrobianos pierden eficacia a medida que los microorganismos modifican su ADN para sobrevivir.
La Organización Mundial de la Salud (OMS) ya había alertado sobre los peligros de la resistencia a los antimicrobianos debido al uso excesivo de estos medicamentos, subrayando la urgencia de desarrollar nuevas opciones terapéuticas.
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Uno de los descubrimientos más importantes del estudio fue la identificación de tres enzimas capaces de descomponer el tereftalato de polietileno (PET), un tipo de plástico que contamina ampliamente los océanos. Estas enzimas fueron evaluadas en laboratorio y demostraron ser efectivas en la degradación del material, lo que ofrece nuevas perspectivas para reducir la contaminación en los ecosistemas marinos.
El profesor Thomas Mock, microbiólogo marino de la UEA y coautor del estudio, destacó en un comunicado de prensa que esta investigación representa un avance significativo en el ámbito de la metagenómica oceánica. Según Mock, los microbios marinos desempeñan un papel crucial en procesos globales como la fijación de carbono y el reciclaje de nutrientes, contribuyendo de manera esencial a la habitabilidad del planeta.
Además, factores como la salinidad, las variaciones de temperatura y los cambios de presión desde la superficie hasta las profundidades del océano crean condiciones únicas que influyen en la adaptación y evolución de estos microorganismos.
El estudio subrayó la importancia de la minería de genomas de microbiomas marinos como un recurso clave para la bioprospección. Esta técnica permite a los científicos descubrir nuevas herramientas genéticas y compuestos bioactivos con posibles aplicaciones en biotecnología y medicina.
La investigación abarcó una variedad de ambientes marinos a nivel global, desde los polos hasta las fosas oceánicas más profundas. Como resultado, se creó una base de datos pública con 24,200 genomas a nivel de especie, lo que amplió considerablemente el conocimiento sobre los microbiomas marinos y proporciona a la comunidad científica una herramienta valiosa para futuros estudios.
El profesor Mock, en un comunicado, destacó que mientras estudios anteriores ofrecieron una visión preliminar sobre el papel de los sistemas marinos en la preservación de la biodiversidad, esta investigación amplía esos hallazgos y abre nuevas posibilidades para una exploración sostenible de los océanos. También mencionó que el uso de herramientas de aprendizaje profundo, en combinación con experimentos bioquímicos y biofísicos en el laboratorio, muestra un gran potencial para enfrentar problemas globales como la escasez de antimicrobianos y la contaminación plástica.
