Nueva técnica para estudiar el micromundo que controla nuestro mundo

ciencia3_3.jpgLas comunidades microbianas están por doquier, desde el suelo que hay bajo nuestros pies hasta el intestino humano, controlan todos los procesos biológicos fundamentales del planeta y pueden proporcionar indicios de las amenazas y los cambios que se ciernen sobre los entornos que habitan. Unos científicos financiados con fondos comunitarios acaban de idear una técnica para medir con más precisión el flujo de carbono que se produce en estas comunidades de microorganismos y para apreciar con mayor detalle sus procesos y funciones metabólicas. En la revista Molecular and Cellular Proteomics se ha publicado un artículo al respecto.

Los cambios que se producen en las comunidades microbianas, que son agrupaciones de organismos tan diminutos que resultan invisibles a simple vista, ponen de relieve en muchos casos procesos que pueden afectar al medio ambiente en su totalidad.

Estas comunidades, ubicadas en el escalafón más bajo de la cadena trófica, ofrecen a los especialistas en microbiología información de utilidad para detectar tales procesos, prevenirlos e incluso ponerles remedio. No obstante, en la Tierra existen entre 5 y 100 millones de especies de microorganismos, y por ello resulta extremadamente difícil determinar los organismos clave de estas comunidades microbianas en los que deben centrarse los estudios.

Ahora un equipo de científicos del proyecto ISOTONIC («Herramientas isotópicas para investigar la estructura y función de las comunidades microbianas») ha hecho posible la identificación de las especies clave con más efectividad, así como el estudio de los procesos naturales de remineralización y el escrutinio de las interacciones entre los microorganismos. La nueva técnica, denominada Protein-SIP («sondeo con isótopos estables»), presenta grandes posibilidades por lo que a aplicaciones se refiere y podría incluso permitir el desarrollo de nuevos tratamientos médicos.

La técnica Protein-SIP consiste en administrar a las comunidades microbianas una fuente de carbono que contiene dos isótopos de distinta masa (los isótopos son átomos del mismo elemento químico que poseen cantidades distintas de neutrones). Con anterioridad al desarrollo de esta nueva técnica, la identificación de las especies de metabolismo activo podía hacerse por medio de análisis del ADN (ácido desoxirribonucleico) o bien del ARN (ácido ribonucleico).

Ahora la técnica Protein-SIP permite estudiar el flujo de carbono, que es la diferencia entre el carbono absorbido y generado, y también identificar las cadenas tróficas que se dan en el seno de una comunidad microbiana e incluso examinar las interacciones entre los distintos grupos de microorganismos que la componen.

El profesor Hauke Harms, del Centro Helmholtz de Investigación sobre el Medio Ambiente (UFZ, Alemania), indicó que esta técnica, basada en un algoritmo, facilitará enormemente las tareas de investigación en este campo en lo sucesivo. «Es un método que ofrece grandes posibilidades para el estudio de las comunidades que conforman la base de la ecología microbiana», aseguró.

La técnica, que ya está en uso en proyectos de energía y medio ambiente, puede emplearse de distintas maneras, por ejemplo en el tratamiento de biopelículas (como el que se aplica a los sistemas de aguas residuales), en procesos de generación de biogás, en análisis del intestino humano y también para el diseño de tratamientos completamente nuevos. En combinación con otras técnicas, Protein-SIP también puede resultar muy efectiva para estudiar la cadena trófica que interviene, por ejemplo, en la descomposición del benceno.

«Protein-SIP ya se aplica en proyectos con participación de socios alemanes y del resto del mundo para el estudio de las actividades metabólicas de las bacterias del metano en yacimientos petrolíferos y el ciclo del metano en sedimentos marinos», informó el Dr. Hans Richnow, del UFZ.

Ahora la labor investigadora de este equipo se centrará en dos objetivos: identificar los organismos clave en la descomposición de contaminantes ambientales en ausencia de oxígeno y estudiar la relación entre las bacterias intestinales y sus organismos huéspedes.

ISOTONIC, dirigido por el UFZ, recibió una financiación de 301.653 euros de las acciones Marie Curie, pertenecientes al Sexto Programa Marco (6PM) de la UE.

Para más información: Molecular and Cellular Proteomics y Centro Helmholtz de Investigación sobre el Medio Ambiente (UFZ). Fuente: Cordis

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