Revelada la vida secreta de las arqueas del subsuelo profundo
Las arqueas son organismos procariotas que habitan en ecosistemas de todo el mundo y que median en procesos relevantes que regulan los gases de efecto invernadero y los ciclos de los nutrientes. Estas también presentan una capacidad única para hacer frente a condiciones extremas de déficit energético. Hasta la fecha, no se ha logrado cultivar con éxito en el laboratorio ejemplares de arqueas que viven en sedimentos del océano profundo. El objetivo del proyecto DARCLIFE (Deep subsurface archaea: Carbon cycle, life strategies, and role in sedimentary ecosystems) era impulsar el estudio de estos microorganismos bentónicos poco conocidos. Los investigadores se proponían dilucidar su papel tanto en ecosistemas sedimentarios como en el ciclo del carbono y estudiar las estrategias vitales que les permiten hacer frente a condiciones extremas de déficit energético. La información contenida en las propiedades estructurales e isotópicas de membranas lipídicas de arqueas bentónicas fue clave para esta investigación. Estos lípidos proporcionan información relacionada tanto con la taxonomía de los microorganismos que los sintetizan como con los mecanismos que favorecen la adaptación de las arqueas a sus hábitats. Estos también sirven como medidas indirectas de células vivas en ecosistemas naturales. Los investigadores realizaron expediciones científicas al mar Mediterráneo occidental y oriental, al mar de Mármara y al mar Negro con el fin de recolectar muestras de sedimentos y llevaron cabo un análisis geoquímico exhaustivo del hábitat de las arqueas bentónicas. Estos también realizaron trabajos de campo en un estuario de Carolina del Norte, Estados Unidos. Asimismo, el equipo de DARCLIFE desarrolló una nueva generación de protocolos basados en análisis metagenómicos para proporcionar un marco filogenético e información detallada sobre el metabolismo de las arqueas. Esto permitió examinar de manera sistemática hasta mil compuestos en sedimentos y muestras ambientales, proporcionando así una visión más completa de las comunidades microbianas. El resultado de estas actividades condujo al descubrimiento de diferentes lípidos novedosos en arqueas que no habían sido descritos en cultivos con anterioridad y que parecen ser específicos de arqueas bentónicas. Estos han sido relacionados de manera provisional con miembros del grupo diverso de las crenarqueotas. Los investigadores cultivaron especies modelo de arqueas relevantes en aras de obtener una mejor comprensión de cómo se adaptan las arqueas a condiciones de estrés energético y sus efectos asociados. Los resultados de Nitrosopumilus maritimus y Methanothermobacter thermautotrophicus apoyaron la hipótesis de la mayor predominancia de glicolípidos sobre fosfolípidos en arqueas, hecho generalmente observado en el subsuelo marino como resultado de una respuesta adaptativa a condiciones extremas de estrés energético. El proyecto DARCLIFE examinó las propiedades fundamentales de la vida en condiciones mínimas de energía. Esta investigación de vanguardia ha proporcionado una mejor comprensión del papel de las arqueas en el sistema terrestre.
Palabras clave
Archaea, arqueas, lípidos, DARCLIFE, ciclo del carbono, ecosistemas sedimentarios, estrés energético
