Filos procariotas recientemente renombrados causan revuelo
ARRIBA: Algunas de las reclasificaciones de filos más controvertidas incluyen Pseudomonadota en lugar de Proteobacteria y Bacillota tomando el lugar de Firmicutes. MODIFICADO DE ISTOCK.COM, BGWALKER
El mes pasado, muchos microbiólogos se sorprendieron al descubrir que los nombres familiares y la nomenclatura de las bacterias y arqueas que estudian se habían reescrito, aparentemente de la noche a la mañana. El 10 de diciembre, el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI), una colección de bases de datos biológicas que sirve como referencia para los investigadores, anunció que actualizaría la forma en que clasifica y nombra 42 filos de bacterias y arqueas. Los nombres que los microbiólogos habían estado usando hasta ese momento quedaron obsoletos, creando una desconexión entre todas las investigaciones anteriores y los próximos descubrimientos.
La decisión real se tomó antes y de manera más gradual de lo que les pareció a algunos investigadores sorprendidos por la Comité Internacional de Sistemática de Procariotas (ICSP). El ICSP es una organización de microbiólogos y expertos en taxonomía que mantienen el Código Internacional de Nomenclatura para Procariotas (ICNP), un conjunto de reglas que dictan cómo se pueden nombrar los organismos procariotas. Hasta este cambio reciente, la ICNP no pertenecía al rango de phylum, el nivel de organización taxonómica inmediatamente por debajo del reino. Eso dejó a los microbiólogos a su suerte, y los nombres coloquiales sugeridos por el descubridor de un organismo determinado tomaron fuerza.
El presidente del ICSP y microbiólogo de la Universidad de Northumbria, Iain Sutcliffe, le dice a The Scientist que la exclusión de phyla de la ICNP fue un descuido histórico derivado de la falta de conocimiento. Los científicos no tenían la tecnología para identificar o apreciar la inmensa diversidad de vida procariótica cuando se redactó el código por primera vez en 1936, explica Sutcliffe. Había tan pocos procariotas conocidos en ese momento que los investigadores no podían justificar la asignación de phyla a los microbios en absoluto; los expertos que organizaban la taxonomía en ese momento no sabían que eventualmente podrían clasificar el mundo bacteriano en niveles tan grandes de diversidad, dice Sutcliffe.
Nos tomó mucho tiempo, y solo con el advenimiento de la biología molecular pudimos comprender la verdadera escala del mundo microbiano, dice Sutcliffe.
El cambio es un intento imponer orden en una vasta colección de campos de investigación científica que, en ausencia de convenciones oficiales, crearon una mezcolanza de nombres de phylum no oficiales. Sin embargo, la posible interrupción de la investigación tiene a algunos científicos que se sintieron sorprendidos por la noticia. Poco después del anuncio del NCBI, los investigadores recurrieron a Twitter para analizar la decisión, hacer bromas y llorar colectivamente a través de memes.
Estoy muy apegado a no romper las interfaces, que es el efecto aquí, ecólogo microbiano de la Universidad de Newcastle. Joe Weaver tuiteó el 13 de diciembre, refiriéndose al cambio de nombre del filo Firmicutes. Las convenciones regulares de nomenclatura son excelentes cuando se usan con anticipación. Las rupturas post-hoc por el bien de la regularización ignoran las trampas cognitivas humanas y brindan un beneficio limitado.
Ah, y yo solo Encontré esto y tuve que compartirlo…. pic.twitter.com/WuX1XcwHwE
Damian Maseda (@DamiMasMenos) 12 de diciembre de 2021
Suffix shuffle</h2
Con los análisis de genomas microbianos completos ahora comunes, el ICSP decidió que era hora de que su nomenclatura reflejara mejor los nuevos descubrimientos genómicos. Algunos nombres se han mantenido más precisos que otros, pero otros nombres de phylum simplemente están desactualizados, explica Sutcliffe. Por ejemplo, el phylum anteriormente conocido como Firmicutes incluye organismos que pueden no estar tan estrechamente relacionados entre sí como se pensó inicialmente y que potencialmente se dividirán en múltiples phyla. Estos nuevos clados necesitarían nombres nuevos, precisos y precisos, lo que haría que su cambio de nombre fuera particularmente ordenado, agrega Sutcliffe. Pero a otros filos se les han dado nombres drásticamente diferentes incluso sin que su contenido haya sido reorganizado o dividido; por ejemplo, el filo Tenericutes ahora es Mycoplasmatota.
El proceso de actualización del código comenzó en 2015, cuando los científicos del ICSP publicaron un artículo en la International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, la revista oficial de la organización, que propuso incluir phyla en su nomenclatura y un sistema para hacerlo. Tres años más tarde, un equipo ampliado de coautores hizo algunas modificaciones leves al enfoque propuesto. Finalmente, en febrero de 2021, después de lo que Sutcliffe llama algunos resoplidos, el tema se sometió a votación del comité y se aprobó 19 a 2. Las nuevas reglas de nomenclatura de phyla se anunciaron en un documento del 23 de junio. No solo pusieron a los phyla bajo la jurisdicción del código, sino que también especificaron cómo pueden ser nombrados. Todos los phyla ahora deben tener un nombre en latín que termine con el sufijo -ota, y el nombre del phylum debe adoptarse de uno de los géneros dentro de ese phylum. Por ejemplo, el filo anteriormente conocido como Firmicutes pasó a llamarse Bacillota porque contiene el género Bacillus.
En ese momento punto, a los investigadores se les permitió presentar nuevos nombres para organismos o grupos taxonómicos de acuerdo con el código, explica Sutcliffe. El 25 de octubre, los microbiólogos Aharon Oren y George Garrity publicaron un artículo con nuevos nombres para 42 filos procarióticos, que representó el primer gran intento de reconciliar los nombres de los organismos procarióticos con el código. Debido a que esos nombres se adhieren a las nuevas reglas, ahora se consideran los nombres oficiales de los phyla, que es lo que llevó al NCBI a emitir su anuncio de diciembre de que actualizaría su propia terminología.
¡De verdad, @NCBI! Incluso si planea hacer esto para mantener los estándares, hágalo simple. ¿Cuál es la importancia de cambiar Proteobacteriota a Pseudomonadota? ¿Representa solo a Pseudomonas? ¿Firmicutes solo trata de Bacillus? ¡Vamos, @NCBI, ustedes pueden hacerlo mejor! https://t.co/rEYH1CHomj pic.twitter.com/zEDxcPGnaY
Gaurav Sharma, Ph.D. (@sharmaG30) 12 de diciembre de 2021
Si le preguntas a Sutcliffe, Garrity y Oren se encuentran entre los investigadores mejor preparados para asumir la tarea de cambiar el nombre de las formas de vida. Pero el microbiólogo de la Universidad de Nevada, Las Vegas, Brian Hedlund, le dice a The Scientist que los dos investigadores que se encargaron de cambiar el nombre de tan vastas franjas del imperio procariótico justificadamente molestaron a algunos científicos, incluso si él está de acuerdo con el Decisiones de ICSP.
Garrity, un microbiólogo de la Universidad Estatal de Michigan que está profundamente involucrado en el proceso de asignación de nombres compatibles con el código a procariotas, dice que los cambios de ICSP son menos que alarmantes. Son como entradas de diccionario, le dice a El Científico. ¿Cuántas personas se molestan por las entradas del diccionario?
Garrity agrega que si los científicos quieren que sus nombres tengan valor, tienen que seguir las reglas. No te quejes; aprende las reglas y juega el juego.
Siempre serán Firmicutes para mí y lo pronunciaré Firmi-cuties porque son adorbs gracias https ://t.co/4wmY35sGnW
Heather Feaga (@FeagaHeather) 12 de diciembre de 2021
Conmoción en la investigación
Los nombres que dibujaron el La mayor parte de la ira de los investigadores que hablaron con The Scientist o ventilaron en Twitter fueron los cambios de Firmicutes a Bacillota y de Proteobacteria a Pseudomonadota. Estos dramáticos cambios de nombre de los filos harán que la investigación sea un poco más difícil, dice la microbióloga Karen Lloyd de la Universidad de Tennessee, Knoxville, a The Scientist. Otros nombres de phylum representan cambios más sutiles; los científicos dicen que están menos molestos por el hecho de que Bacteroidetes se convierta en Bacteroidota, por ejemplo.
En la opinión de Lloyds, compartida por algunos otros en el campo , las actualizaciones del código representan una desconexión entre el ICSP y un sinnúmero de microbiólogos que ahora enfrentarán un período de interrupción y discontinuidad en su investigación.
Cómo llamamos a las cosas no me importa, dice Lloyd. Aprecio que la gente haya pensado en esto, y aprecio que sea útil tener un código cuando estás nombrando cosas. Pero lo único que me importa es que las cosas sean prácticas y útiles y que podamos seguir adelante y estudiar el mundo natural.
Lloyd tuiteó su frustración porque la decisión significa que los científicos tendrán que preservar la continuidad haciendo una inmersión profunda en cómo solía llamarse todo.
Preferiría que quienquiera que sea la próxima persona que se declare a sí misma como el dios de la nomenclatura se remita a los nombres en uso actual incluso si no cumplen con los estrictos estándares lingüísticos del Código, escribió Lloyd en otro tuit.
El cambio de nombre de los filos, argumenta Lloyd, amenaza la capacidad de los científicos para hacer su trabajo al romper potencialmente la continuidad entre los artículos publicados antes, durante y después del período de transición que los microbiólogos ahora encuentran ellos mismos. Entonces, ¿por qué lo estamos haciendo? —pregunta Lloyd—. ¿Cómo ayuda a la ciencia? Para ella, la continuidad pesa más que la estandarización.
Esto es genial. El problema es que no hubo Código para filos, clases, órdenes, etc. no cultivados durante 20 años. Así que hicimos nuestro propio camino. Ahora los taxónomos se están involucrando aparentemente con poco cuidado en preservar la continuidad con un precedente que fue establecido por necesidad. https://t.co/WAAuTtzP7Z
Karen Lloyd (@archaearama) 13 de diciembre de 2021
Otros investigadores, como el ingeniero ambiental de Georgia Tech Ameet Pinto, también se sintieron frustrados y confundidos por la noticia. . Sin embargo, Pinto, cuyo tweet sobre la actualización alertó a muchos investigadores, incluido Lloyd, sobre los cambios, fue una mayor comprensión de la decisión de ICSP.
Mi tweet fue impulsado principalmente por la inconveniencia que causará a mi propia investigación en términos de obtener acostumbrado a nuevas taxonomías, pero esto no es nuevo, y si los expertos están de acuerdo en que es esencial, entonces es algo bueno, le dice Pinto a The Scientist a través de un mensaje de Twitter.
Pero Lloyd argumenta que los riesgos de una actualización masiva de la nomenclatura se extienden más allá de la molestia por nombres cada vez más oscuros. Los microbios que son importantes para la investigación de enfermedades, el mantenimiento de la infraestructura, la seguridad alimentaria y otras aplicaciones del mundo real ahora tienen nombres diferentes a los que están escritos en la gran cantidad de trabajo que los describe, lo que puede causar riesgos para la seguridad, dice.
Hasta donde yo sé, no hay mucha controversia sobre los nombres [ahora desactualizados], dice Lloyd. Ella sugiere que hubiera sido mejor dejarlos solos, dado que el cambio afectará a una gran cantidad de literatura en campos realmente dispares que no se comunican entre sí.
A pesar de las diferencias entre estos campos, todos usamos los mismos nombres de phyla, agrega. Yo diría que es un código bastante bueno, orgánico y de base que se ha desarrollado.
Por supuesto, el ICSP no está jugando para interrumpir la investigación y hacer la vida más difícil. Varios investigadores de microbiología involucrados en la nomenclatura le dijeron a The Scientist que creen que los dolores de cabeza a corto plazo ocasionados por el cambio valen los beneficios a largo plazo de un código más unificado.
Estandarización de Prokaryota
A medida que la biotecnología ha mejorado, también lo ha hecho la comprensión científica del mundo natural y sus microorganismos. Eso requiere cambios en la forma en que clasificamos y nos referimos a esos organismos, dice Hedlund.
Mi mayor reacción es que esto es algo bueno, dijo Hedlund. No debemos esperar que la taxonomía y los nombres sean estables. Si eran estables, significa que entendemos todo y simplemente no.
Del mismo modo, Sutcliffe dice que el código es y siempre fue un documento vivo.
Ver Investigadores proponen automatizar la denominación de nuevos microbios
La estandarización del código hará que las comunicaciones educativas y de investigación sean más sencillas a largo plazo, dice Hedlund, aunque se enfrenta a los mismos problemas que otros científicos que luchan con los nuevos nombres. Sin embargo, tiene reservas sobre algunos de los detalles. Argumenta que el sufijo -ota de un nuevo phylum es más importante para la estandarización que cualquier cosa anterior, por lo que sugiere que un nombre similar a Proteobacterota puede haber sido un compromiso viable, al menos lo suficiente como para ser considerado y debatido para dar continuidad al nombre Proteobacteria.
Por otro lado, Hedlund sugiere que no hay ninguna razón técnica para mantener el nombre Proteobacteria ; es simplemente lo que los expertos decidieron usar en el pasado.
El futuro es mucho más largo que el pasado en microbiología, dice Hedlund. La pregunta que la comunidad investigadora debe hacerse, agrega, es en 100 años, en 1000 años, ¿queremos usar estos nombres para grupos que ya no tendrían ningún sentido a los ojos de futuros estudiantes o investigadores? Hedlund agrega que las críticas que circulan en Twitter indican que las personas están atrapadas en el presente o en el pasado reciente.
La historia rima
La historia puede ofrecer algunas pistas sobre cómo será el futuro de esta nomenclatura. El ICNP se revisó antes de que muchos de los nombres que se reemplazan actualmente surgieran por primera vez en la década de 1980 cuando el código pasó por un cambio similar, impulsado por un avance similar en la tecnología.
En la década de 1980, los científicos aprendieron que 16S Las secuencias de ADNr podrían usarse para identificar y diferenciar bacterias a nivel de especies individuales. El cambio posterior del análisis quimiotáxico, es decir, la agrupación de organismos en función de estructuras físicas o capacidades metabólicas, a la genética representó un avance tecnológico y científico más allá de las técnicas de clasificación y los conceptos taxonómicos existentes. Reveló que los nombres y las clasificaciones anteriores eran inexactos, lo que llevó a una revisión del código de nomenclatura, explica Hedlund.
Una vez que llegaron las cosas del 16S, los científicos preguntaron: ¿Deberíamos mantener estos nombres para grupos que no existen? , o debemos revisarlo? Y lo revisaron, dice Hedlund. Para mí, eso era claramente apropiado. Y todos los nombres que la gente usa ahora, que la gente se queja de [perder], de ahí provienen esos nombres.
Hedlund agrega que la microbiología ahora se encuentra en una segunda revolución, en la que 16S se traduce obsoleto por la capacidad de analizar genomas completos para comprender mejor cómo se relacionan los microbios. Los nombres que se adoptaron extraoficialmente cuando los científicos hicieron nuevos descubrimientos a través de la secuenciación 16S fueron a veces triviales, explica Garrity, y no son consistentes con otras partes del código de nomenclatura. Da el ejemplo de Proteobacteria, que era un nombre novedoso que no se basaba en el nombre de un género dentro de ese filo.
El futuro es mucho más largo que el pasado en microbiología.
Brian Hedlund, Universidad de Nevada, Las Vegas
Los cambios en la nomenclatura son lo que sucede, dice Sutcliffe. La ciencia avanza, y es como una imagen un poco borrosa que se enfoca mejor. Agrega que, según su experiencia, las personas se acostumbran bastante rápido.
Mirando hacia el futuro, dice Hedlund, una gran pregunta será si los análisis genómicos actuales mantienen su posición como el estándar de oro para la clasificación. o si alguna tecnología nueva, aún por descubrir, tomará su lugar en un futuro distante.
Por ahora, creo que el genoma tiene que ser la unidad que usamos para comparar la relación de los organismos, dice Hedlund. . Los detalles de cómo lo hacemos mejorarán, pero creo que lo que estamos haciendo ahora es bastante bueno.
Durante la transición, los investigadores tendrán que tomar algunas medidas adicionales para adaptarse a los cambios en los artículos que están escribiendo. o revisando. Lloyd sugiere que los investigadores especifiquen qué versiones de qué bases de datos usan en caso de que algunas aún no usen los nombres actualizados, y tal vez incluyan listas de los nombres anteriores para cualquier organismo que mencionen. De esa manera, pueden cerrar la brecha entre la nueva investigación y las décadas de trabajo importante que la precedieron.
Cosas como esta han sucedido antes, dice la ecóloga molecular del Instituto de Investigación del Desierto, Alison Murray, a The Scientist. Creo que será un poco molesto, pero cuando estábamos escribiendo, podríamos poner ambos nombres, que es como se ha hecho en el pasado.
Necesitamos un idioma en el que comunicarnos. la diversidad de la vida en la tierra, agrega Murray, y así como el nuevo conocimiento fuerza el cambio, adaptarse a esos cambios es parte de la historia de la ciencia.
Un código para los incultos
Aunque se considera la convención de nomenclatura oficial entre los microbiólogos, el Código Internacional de Nomenclatura para Procariotas (ICNP) tiene fallas y lagunas que los investigadores en el campo han tenido que llenar por sí mismos. La mayor brecha en el ICNP, además de la exclusión histórica de los filos, se deriva de los requisitos que los científicos deben cumplir para nombrar oficialmente a un nuevo procariota. Según las reglas del código, los investigadores deben cultivar muestras puras de referencia de cualquier nuevo procariota que deseen nombrar. Luego deben almacenar muestras en al menos dos colecciones de cultivos de acceso público ubicadas en diferentes países para que la comunidad de investigación pueda obtener subcultivos para estudios posteriores.
Eso excluye la mayor parte de la vida procariótica en la tierra, Universidad de Tennessee, Knoxville, dice la microbióloga Karen Lloyd, muchos de los cuales crecen lentamente o en condiciones tan específicas que los científicos no han logrado cultivar los organismos con éxito.
Esperar que los científicos puedan cultivar la gran diversidad de vida procariótica utilizando técnicas de laboratorio conocidas es como esperar que un helecho, un elefante y un hongo prosperen en condiciones idénticas, dice la ecóloga molecular del Instituto de Investigación del Desierto, Alison Murray. Podemos cultivar entre una décima parte y un uno por ciento de [microorganismos], explica. No podemos darles [a todos] una condición cultural y esperar que crezcan. A veces, los investigadores pueden obtener el genoma de un organismo años o décadas antes de que logren cultivarlo, lo que hace que el requisito de la ICNP de que un organismo sea cultivado sea casi irrelevante.
La exclusión de microbios no cultivados también significa que los investigadores que llevan a cabo investigaciones ambientales la investigación en el campo en lugar de en un laboratorio no puede nombrar oficialmente sus descubrimientos, lo que resulta en una rápida proliferación de nombres no oficiales e inconsistentes con los que los científicos han estado lidiando durante años, según una revisión reciente de la literatura.
En 2020, una larga lista de investigadores que incluye a Lloyd y Murray junto con la Universidad de Nevada, Las Vegas, el microbiólogo Brian Hedlund y el presidente del Comité Internacional de Sistemática de Procariotas (ICSP, por sus siglas en inglés), Iain Sutcliffe, publicaron una declaración de consenso en Nature Microbiology que abrió un camino para nombrar y clasificar formalmente a los procariotas no cultivados. Las dos opciones detalladas en el documento eran la inclusión en la ICNP o la creación de un nuevo código paralelo de nomenclatura para retomar donde termina la ICNP.
Poco después, la ICSP votó para rechazar una propuesta de 2016 del microbiólogo William Whitman de la Universidad de Georgia para incluir procariotas no cultivadas en el ICNPSutcliffe dice que él estaba en la minoría ampliamente superada en número que quería incluirlos, lo que obligó a los investigadores a elegir el último plan. Así nació la iniciativa SeqCode. Los trabajos de investigación que definen las pautas de SeqCode todavía se están revisando por pares, dice Hedlund, pero la idea general es que los datos genómicos, en lugar de las muestras cultivadas, formarán la base de inclusión en el código de nomenclatura. Cualquier nuevo nombre oficial agregado al ICNP también se agregará a SeqCode para que los dos sistemas no entren en conflicto.
Tener un SeqCode que nombra procariotas no cultivadas durante los años o décadas que les toma a los científicos aprender cómo cultivarlas , dice Sutcliffe, será muy valiosa. Agrega que siente que la solución ideal para este espinoso problema que me sobrevivirá es llegar a un código integrado.
Mientras tanto, Lloyd señala un tercer sistema llamado Genome Taxonomy Database (GTDB) que define la taxonomía. basado en una sola ecuación que calcula la distancia evolutiva relativa, o el número de cambios en el ADN, de un nivel a otro en la jerarquía taxonómica. Es una buena herramienta, dice Lloyd, y un enfoque interesante para la clasificación, pero agrega que ella no es del todo listo para adoptarlo y desechar todos los conceptos existentes de taxonomía de los que parte, ya que la dependencia de un solo cálculo hace que el enfoque sea menos matizado que los análisis más completos que informan a SeqCode.