Una mejor comprensión del papel ecológico de los microorganismos no cultivables en los océanos

Aunque se cree que los stramenopilos marinos (MAST) son uno de los principales agentes de control de las poblaciones de bacterias marinas en los océanos, actualmente se dispone de muy poca información sobre su abundancia y su papel ecológico en los ecosistemas marinos a nivel global. Por tanto, unos investigadores de una iniciativa europea estudiaron estos microorganismos no cultivables y sus funciones clave en ecosistemas marinos de todo el mundo.

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Stramenopiles es un filo muy diverso de microbios eucariotas formado por dieciocho grupos bien definidos, que incluyen especies de bacterias heterótrofas muy abundantes y con una amplia distribución. Por ello, es posible que los MAST tengan un efecto significativo en el funcionamiento de los ecosistemas marinos. Sin embargo, una gran parte de las especies de este filo aún no ha podido ser cultivada en el laboratorio, por lo que determinar la diversidad microbiana y las características ecológicas y evolutivas de los MAST sigue siendo uno de los principales retos de la comunidad científica. Teniendo todo esto en cuenta, los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea DYGEMAST (Dynamics, genomics and functional significance of uncultured marine stramenopiles) se propusieron evaluar las dinámicas de la abundancia de los MAST y evaluar su relevancia ecológica en los océanos empleando análisis de células individuales. El equipo del proyecto estudió las dinámicas de los diferentes linajes de MAST en ecosistemas marinos empleando un método de conteo de células picoeucariotas automatizado. Posteriormente, el método fue optimizado para proporcionar una estimación precisa de la densidad de picoeucariotas de diferente tamaño celular en una amplia variedad de muestras. Los investigadores emplearon este método para analizar la distribución vertical y espacial de tres grupos de MAST con respecto a factores ambientales. El propósito de este análisis era obtener una mejor comprensión de su ecología. Los descubrimientos revelan diferencias en la abundancia entre los tres linajes, siendo mayor su abundancia en muestras superficiales tomadas cerca de las costas y el ecuador. El equipo de DYGEMAST también estudió la genómica y el papel de los linaje de MAST en ecosistemas marinos empleando técnicas punteras. En este contexto, el coensamblaje de múltiples secuencias genómicas de células individuales ayudó a incrementar la cantidad de información genómica recuperada para un linaje especifico de MAST. Es más, gracias a esta estrategia de coensamblaje, se observó un aumento significativo de la información genómica recuperada, desde aproximadamente el 20 % de las funciones genéticas para una célula individual hasta aproximadamente el 70 % en el coensamblaje final. Este método permite obtener una mejor información de la composición estructural y funcional de los genomas de las especies de MAST, favoreciendo así el estudio de nuevas preguntas ecológicas y evolutivas en estos microbios eucariotas. Gracias a DYGEMAST, la variedad de herramientas desarrolladas y métodos empleados para el estudio de los MAST ahora pueden ser empleados para investigar diferentes especies de protistas. Un mejor conocimiento del papel de la biodiversidad microbiana en los océanos mediante el estudio de los MAST puede, en último lugar, favorecer a las iniciativas destinadas a estudiar el cambio climático global y la pérdida potencial de biodiversidad.