Secuencian por primera vez el genoma de un microorganismo que sobrevive en condiciones extremas en la Puna Argentina

Científicos de Rosario, Tucumán y Buenos Aires secuenciaron el genoma de una bacteria, Sphingomonas, que habita a casi 4 mil metros de altura en la Puna Argentina. Sphingomonas es capaz de resistir condiciones extremas como alta salinidad y condiciones alcalinas, rayos ultravioleta de gran intensidad, cambios bruscos de temperatura, y hasta altos niveles de arsénico y de sulfuro provenientes del volcán activo Socompa, en Salta. Dado que la actividad de algunos de sus genes degrada petróleo y otros elementos contaminantes, su estudio podría ser útil para la preservación del ambiente.

Agencia CyTA – Instituto Leloir. Bruno Geller Científicos argentinos secuenciaron por primera vez el genoma de un microorganismo, la bacteria Sphingomonas, que vive en condiciones extremas en la Puna Argentina. Los resultados de este avance científico fueron publicados en la revista científica Journal of Bacteriology.

“Sphingomonas habita un extenso rango de ambientes, desde suelos hasta zonas acuáticas. La que nosotros estudiamos y secuenciamos habita en condiciones extremas y presenta adaptaciones a dicho medio que no tienen las que viven en ambientes no extremos”, explicó a la Agencia CyTA el autor principal del estudio, el doctor Martín Vázquez, investigador del CONICET y director de la Plataforma de Genómica y Bioinformática del Instituto de Agrobiotecnología Rosario (INDEAR-Rosario). Y agregó: “El genoma de esta Sphingomonas es apenas el tercero disponible en el mundo de este genero tan amplio de bacterias importantes, y además es el primero de un ambiente extremo.”

Las bacterias analizadas presentan casi 3900 genes en su genoma y viven a 3800 metros sobre el nivel del mar. Esos microorganismos fueron hallados en estromatolitos (combinación de carbonato de calcio, algas, hongos, levaduras, bacterias y otros elementos que le dan un aspecto de piedra) distribuidos en la Laguna Socompa en la provincia de Salta. Fueron aislados en 2009 por la doctora María Eugenia Farias, investigadora del Laboratorio de Investigaciones Microbiológicas de Lagunas de Alta Montaña (LIMLA) de la Planta Piloto de Procesos Industriales Microbiológicos-Tucumán.

El estudio es fruto de una colaboración entre los microbiólogos de LIMLA (Tucumán), del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario(IBR) y bioinformáticos de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Ares y del INDEAR (Rosario).

Bacterias “todo terreno”

Las bacterias estudiadas habitan un sistema de lagunas de altura que está protegido por la legislación provincial de Salta. Esos microorganismos soportan una alcalinidad y una salinidad extremas. “Asimismo el agua presenta un alto contenido de arsénico de 32 miligramos por litro. Por otra parte, las bacterias resisten altos índices de radiación ultravioleta y fuertes cambios de temperatura entre el día y la noche. Además se encuentra a la vera de un volcán activo (Socompa) del cual ha recibido un fuerte contenido de azufre. Estos ambientes son lo más parecido que hay en el planeta a los ambientes de la tierra arcaica sin capa de ozono que existieron hace millones de años, donde se desarrollaron los estromatolitos primigenios”, indicó el doctor Vázquez.

Asimismo el investigador del CONICET subrayó que el estudio de los genes de bacterias que viven en estas condiciones tan extremas es de gran relevancia porque pueden generar herramientas para la biorremediación, esto es, la descontaminación de ambientes naturales. “Sphingomonas es una bacteria muy importante para la biorremediación por su capacidad de degradar compuestos policíclicos aromáticos, como los derrames de petróleo y contaminaciones toxicas similares. También se ha demostrado que puede degradar bolsas de plástico a gran velocidad. La Sphingomonas que nosotros secuenciamos es capaz de resistir condiciones extremas lo cual la hace aún mas interesante para pensar en esos procesos de biorremediación ambiental”, puntualizó Vázquez.

Por otro lado, despiertan interés el conjunto de genes de la bacteria cuyas funciones le permiten resistir dosis perjudiciales de radiación ultravioleta (UV). “Son genes que le permiten reparar rápidamente las lesiones que produce el UV sobre el ADN, que de lo contrario la llevarían a la muerte segura. Uno de esos genes codifica para una proteína, la fotoliasa, que ya se utiliza en Estados Unidos en algunas cremas protectoras solares”, destacó Vázquez quien resaltó que es muy importante el desarrollo de la investigación de la biodiversidad en la puna argentina, “un lugar único en el mundo, ahora declarado área protegida por legislación provincial de Salta, ya que es un área en la que se corre el riesgo de destruir valiosos recursos naturales a raíz de la explotación minera.”

La investigación se desarrolló íntegramente en la Argentina con fondos nacionales, desde el aislamiento de la bacteria hasta la secuenciación y análisis de su genoma. “Es un trabajo con un potencial futuro para la biotecnología. El hecho de que hayamos podido hacerlo íntegramente en Argentina por primera vez, con recursos humanos formados en genómica y bioinformática en el país, es una satisfacción extra”, destacó Vázquez.

Al ser consultada sobre la relevancia de este proyecto la doctora Alejandra Volpedo, investigadora y docente del Centro de Estudios Transdisciplinarios del Agua (CETA) de la  Facultad de Ciencias Veterinarias (FVET)-UBA afirmó que constituye “una contribución al conocimiento de los organismos de ambientes extremos, los que escasamente son conocidos a nivel mundial. Es de destacarse el trabajo realizado por los autores ya que abre nuevas líneas de investigación tanto dentro de la biología molecular como desde la fisiología y la química. Además este trabajo permite evidenciar la importancia de enriquecer los estudios sobre la biodiversidad de nuestro país, en especial en ambientes extremos.”

Por otra parte la doctora Volpedo, que se especializa en manejo de ecosistemas y recursos acuáticos, considera que “este tipo de estudio es el primer paso para conocer una potencial herramienta para la biorremediación a largo plazo, sin embargo hay que evaluar los alcances de su uso y continuar esta línea de investigación”.

 

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