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Nuevos descubrimientos sobre la diversidad de las arqueas

En comparación con las bacterias, el estudio de las arqueas unicelulares ha recibido menos atención. Empleando un método genómico, unos investigadores europeos caracterizaron nuevos linajes arqueotas, contribuyendo así a mejorar el conocimiento de la diversidad filogenética en este grupo de microorganismos.
Nuevos descubrimientos sobre la diversidad de las arqueas
Las arqueas constituyen uno de los tres dominios principales de la vida junto con las bacterias y los eucariotas. Estudios previos han demostrado que las arqueas tienen una gran importancia ecológica y que han desempeñado un papel importante en el origen de los eucariotas.

Hoy día, se conocen cuatro superfilos arqueota (DPANN, ASGARD, TACK y Euryarchaeota). Aunque las arqueas están consideradas como el dominio menos diverso de la vida, estudios recientes demuestran su existencia en entornos anóxicos como, por ejemplo, los sedimentos marinos profundos y los hábitats acuáticos. Sin embargo, los esfuerzos de caracterización se han visto obstaculizados por las dificultades existentes a la hora de cultivar estos linajes arqueotas en el laboratorio.

El objetivo del proyecto financiado por la Unión Europea ENIGMAARCHAEA (Shedding light on the diversity, ecology and evolution of enigmatic, uncultivated archaea using novel single cell and metagenomics approaches) era solventar estas limitaciones en los procedimientos de cultivo y estudiar la diversidad, la evolución y la distribución geográfica de las arqueas. El equipo del proyecto empleó técnicas punteras de genómica de célula única y metagenómica para obtener y analizar secuencias genómicas de filos arqueotas potencialmente nuevos.

Los investigadores recolectaron muestras de sedimentos marinos, fluviales e hidrotermales en diferentes regiones del mundo. Seguidamente, se procedió a secuenciar el ADN de estas muestras y las secuencias resultantes fueron asignadas a genomas individuales mediante análisis bioinformáticos avanzados. Esto condujo a la identificación de varias secuencias genómicas de miembros no cultivados y nuevos de las arqueas como, por ejemplo, el filo Lokiarchaeum, que es un pariente cercano de los eucariotas.

Curiosamente, el análisis del genoma arqueota permitió identificar genes que codifican para proteínas relacionadas con proteínas homólogas eucariotas, incluyendo la actina y las GTPasas que desempeñan un papel fundamental en procesos celulares clave en eucariotas. También se realizaron descubrimientos relevantes con respecto al metabolismo central de carbono y energía en estos linajes. Los datos preliminares señalaron la presencia de enzimas capaces de degradar contaminantes relevantes en los ecosistemas.

En conjunto, las actividades del proyecto ENIGMAARCHAEA modificaron sustancialmente la percepción de la comunidad científica acerca de la evolución de los eucariotas y atrajo una atención mediática sin precedentes en todo el mundo. Además de la información sobre la evolución y la diversidad de las arqueas, los resultados del proyecto podrían tener una gran repercusión económica y ecológica.

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Palabras clave

Arqueas, genómica, eucariotas, ENIGMAARCHAEA, metabolismo
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