Ocultándose a simple vista
Kryptonita ©DC ComicsFLICKR, MARK ANDERSONLos estudios sobre secuencias de ARN ribosomal (ARNr) 16s han abierto a los científicos’ ojos a la complejidad de las comunidades microbianas, pero algunas bacterias evaden la detección. En la reunión de usuarios del Instituto Conjunto del Genoma del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) celebrada en Walnut Creek, California, la semana pasada, los investigadores anunciaron la identificación genómica de un posible nuevo filo bacteriano, Candidatus Kryptonia, en base a su estudio de muestras aisladas de cuatro aguas termales. ubicadas en América del Norte y Asia. En total, el equipo del DOE secuenció 22 genomas de Kryptonia.
«Siempre es difícil reclamar un linaje absolutamente nuevo hasta que no se han realizado algunas pruebas bioquímicas». dijo el ecologista microbiano Jack Gilbert del Laboratorio Nacional Argonne y la Universidad de Chicago, que no participó en el estudio, «pero, en cuanto a la genómica, esto parece encajar fuera de nuestra comprensión actual».
Los análisis genómicos sitúan a Kryptonia en el superfilo Bacteroidetes, cuyos miembros prosperan en el intestino y en el medio marino…
Este trabajo es muy interesante porque parece contribuir a varias poblaciones presentes en sistemas térmicos de pH neutro elevado eso aún no se ha tenido en cuenta, dijo a The Scientist el geomicrobiólogo Bill Inskeep del Instituto de Biología Térmica de la Universidad Estatal de Montana. Inskeep no participó en el trabajo.
Kryptonia probablemente eludió la detección del ARNr 16s debido a una eliminación en el gen donde se unirían los cebadores universales. Los científicos del DOE finalmente identificaron y confirmaron Kryptonia utilizando dos poderosas técnicas, la secuenciación metagenómica y la secuenciación unicelular. Nikos Kyrpides, que dirigió el trabajo, eligió el nombre griego Kryptonia porque significa oculto o secreto, y porque evoca a Superman y la kryptonita.
El equipo primero utilizó datos de secuenciación metagenómica recopilados para estudios anteriores para volver a analizar las muestras tomadas. de más de 4.000 entornos en todo el mundo. Al observar una cantidad tan grande de metagenomas (más de cinco terabytes de datos), los investigadores descubrieron secuencias bacterianas de cuatro muestras que contenían un nuevo gen 16s rRNA.
Luego, los investigadores calcularon las secuencias de frecuencias de tetranucleótidos para confirmar que los aislamientos tenían perfiles de ADN similares. En este punto, habían reconstruido el 95 por ciento de tres genomas de Kryptonia y el 68 por ciento de un cuarto. Pero aún era posible que la secuencia pudiera haber sido una quimera de dos o más organismos.
Dada la abundancia de la secuencia dentro de los datos metagenómicos, los investigadores razonaron que podían aislar células individuales de Kryptonia. Al realizar una clasificación de flujo de celda única de alto rendimiento en muestras congeladas, encontraron más de una docena. Dado esto, dijo Gilbert, tienen genomas asociados con el ensamblaje metagenómico y células individuales de estos organismos que prueban que existen como un organismo.
Al escanear los genomas de Kryptonia, el equipo del DOE encontró genes para un flagelo y proteínas de quimiotaxis. indicando movilidad. Los investigadores también encontraron que Kryptonia carece de los genes para sintetizar la mayoría de los aminoácidos. Particularmente interesante es la ausencia de genes críticos para la biosíntesis de histidina, una vía bacteriana antigua. Esto ha llevado a la postdoctoral del DOE, Emiley Eloe-Fadrosh, quien presentó los hallazgos inéditos de los equipos en la Reunión de Usuarios del Instituto Conjunto del Genoma, y a sus colegas a especular que Kryptonia podría depender de un microbio asociado para producir estos aminoácidos. Otra variación novedosa fue el casete CRISPR/Cas de Kryptonias, que parece ser una fusión de otros dos tipos bacterianos CRISPR/Cas descritos.
Alrededor del 5 por ciento del genoma no coincide con ninguna secuencia conocida. Eloe-Fadrosh señaló el potencial para encontrar genes útiles para la biotecnología. La polimerasa Taq se aisló de aguas termales y sentó las bases para la PCR y todo lo que siguió, dijo.
El equipo ahora está enviando sus hallazgos para su publicación y espera comprender mejor a Kryptonia. Sé que a muchos de mis colegas les encantaría tener en sus manos [estos], dijo Gilbert.
¿Interesado en leer más?
El científico ARCHIVOS
Conviértase en miembro de
Reciba acceso completo a más de 35 años de archivos, así como a TS Digest, ediciones digitales de The Scientist, artículos destacados, ¡y mucho más!Únase gratis hoy ¿Ya es miembro?Inicie sesión aquí