Expedición descubre genes biológicos ocultos en los océanos del planeta

Un equipo internacional de científicos ha realizado la secuenciación de millones de genes de 35.000 especies de bacterias marinas, un 80% de los cuales eran desconocidos hasta ahora, en una investigación que este jueves publicó "Science" en un número especial.

Los resultados son el fruto de las miles de muestras recogidas en los océanos de todo el mundo, entre la superficie y los 900 metros de profundidad, entre 2009 y 2013 a bordo del velero "Tara", en la expedición científica "Tara Oceans", que, según los científicos, ha permitido describir la diversidad del plancton de los océanos.

En el proyecto han participado, entre otros, Científicos del Instituto de Ciencias del Mar (ICM-CSIC) de Barcelona.

Según la investigadora del CSIC en el ICM, Silvia G. Acinas, entre los retos futuros está determinar la función que realizan los nuevos genes descubiertos para ver qué uso potencial pueden tener en biotecnología y biomedicina.

Una de las hazañas de la expedición, en la que han participado un centenar de científicos de diferentes países, es, según Acinas, "que ha descrito la diversidad microbiana a escala global y a un nivel de resolución antes impensable, gracias al uso de la secuenciación masiva de ADN y ARN".

Acinas ha liderado el estudio sobre el microbioma oceánico junto a investigadores del European Molecular Biology Laboratory (Alemania) y del Vlaams Instituut voor Biotechnologie (Bélgica).

El equipo internacional e interdisciplinar de investigadores ha elaborado un mapa de biodiversidad de virus, bacterias, arqueas y protistas y ha explorado sus interacciones y el impacto de su entorno, especialmente el de la temperatura, estudiando parte de las 35.000 muestras recogidas durante cuatro años en océanos de todo el mundo, unos recursos "sin precedentes en la comunidad científica".

Acinas ha destacado que en los mares habitan la mayor parte de formas de vida del planeta, los organismos microscópicos del plancton marino.

El plancton está formado por organismos microscópicos: virus, bacterias, arqueas, protistas y pequeños eucariotas multicelulares, que producen la mitad del oxígeno, actúan como sumideros de CO2, influyen en el clima y forman la base de la cadena trófica de la que se alimentan peces y mamíferos marinos.

Los investigadores de la expedición "Tara Oceans" han secuenciado más de 7,2 trillones de pares de bases de ADN de las comunidades microbianas marinas, un volumen de secuenciación mil veces superior a cualquier estudio previo de diversidad marina o de secuenciación del microbioma de otros ambientes.

De este modo, han generado una base de datos de 40 millones de genes llamada "Ocean Microbial Reference Gene Catalog", un 80% de los cuales son nuevos.

"Uno de los resultados más sorprendentes ha sido detectar que un 67 % de los genes del microbioma del océano son compartidos por todas las bacterias y arqueas marinas", ha indicado la investigadora.

Las investigaciones de "Tara Oceans" se han centrado en el estudio de la "dermis" del océano, es decir, desde su superficie hasta un máximo de 900 metros de profundidad.

Estos datos "se complementarán con los resultados de la expedición "Malaspina", liderada por el CSIC y en la que también participó el ICM, que recogió muestras del océano hasta los 4.000 metros de profundidad", ha apuntado Acinas.

Los investigadores han estudiado también la influencia de los factores medioambientales, como la temperatura, el pH y los nutrientes, en los organismos microscópicos flotantes del océano.

Así han visto que, dependiendo de la temperatura del agua, se encuentran comunidades microbianas diferentes o que los remolinos oceánicos, como los de la corriente de Agulhas una barrera natural entre el Océano Índico y el Atlántico Sur-, separan las comunidades planctónicas.

La expedición "Tara Oceans" está respaldada por el Centre National de la Recherche Scientifique (Francia), el European Molecular Biology Laboratory (Alemania), y la Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (Francia) y cuenta con la participación de diversas instituciones públicas y privadas.