Encuentran una alternativa para facilitar la identificación de bacterias muy similares entre sí
CIENCIAS DE LA VIDA.
Las más de 100 especies bacterianas del género Vibrio son relevantes en los ecosistemas marinos porque contribuyen al ciclo del carbono y otros procesos ecológicos.
Pero también pueden ser patógenos importantes tanto para los seres humanos (pueden causar cólera) como para los animales (pueden reducir drásticamente el rendimiento en la cría de peces y crustáceos, como el camarón, o provocar el temido blanqueamiento de los corales). Por desgracia, la identificación y cuantificación de especies de Vibrio en muestras de aguas marinas y estuarinas resulta compleja, ya que pueden producirse errores de identificación al utilizar métodos moleculares que carecen de suficiente resolución.
Alexandra García Flórez, autora del TFG en la EHU y actual estudiante de Máster en Estocolmo. Foto: EHU.
El trabajo de fin de grado que Alexandra García Flórez ha realizado en el Departamento de Inmunología, Microbiología y Parasitología de la Universidad del País Vasco (Euskal Herriko Unibertsitatea (EHU)) ha desembocado en un estudio que demuestra que los genes de copia única pueden servir como marcadores para diferenciar bacterias de una misma familia. Esta técnica puede ser una solución para diferenciar y cuantificar las distintas especies de bacterias del género Vibrio, algo que resulta vital por la gran relevancia ecológica y epidemiológica de este género.
En el estudio también han colaborado Vladimir R. Kaberdin, del Departamento de Inmunología, Microbiología y Parasitología, y Peter B. Pearman, del Departamento de Biología Vegetal y Ecología, en la EHU. “Se trata de un trabajo de fin de grado brillante que ha llegado a publicarse en una revista de alto prestigio. Resulta muy poco habitual que las y los estudiantes publiquen su TFG en una revista como Molecular Phylogenetics and Evolution”, afirman estos investigadores de la EHU.
“Para diferenciar grupos de bacterias que son diferentes entre sí, tradicionalmente se usa el marcador genético llamado 16S rDNA; pero para diferenciar bacterias que están muy relacionadas, que son muy parecidas entre sí, este marcador no resulta tan útil”, explica Alexandra García Flórez. “El marcador tradicional 16S rDNA no tiene suficiente resolución entre especies muy parecidas porque su secuencia es bastante similar entre especies parecidas. Pero, además, cada célula bacteriana puede tener más de una copia de este marcador tradicional, por lo que no sirve para estimar abundancias”.
La investigadora Alexandra García ha hecho su trabajo de fin de grado con el objetivo de mejorar las herramientas de identificación de especies de Vibrio mediante enfoques computacionales basados en la biología molecular y la evolución microbiana.
Genes de una sola copia.
Para buscar una alternativa al marcador 16S rDNA, el equipo investigador seleccionó “genes de una sola copia; es decir, como su nombre indica, cada bacteria solo contiene una copia de este gen. Tener un marcador por bacteria ayuda a estimar la abundancia de cada especie en una muestra. Además, estos genes son más distintos entre especies similares, por lo que permiten diferenciar las especies mejor”, explica García.
Mediante un análisis bioinformático de las secuencias del marcador tradicional 16S rDNA y de los genes de una sola copia de 87 especies de Vibrio, García construyó sus historias evolutivas. Y tras compararlas, los autores del estudio concluyeron que “el marcador 16S rDNA no es representativo de la historia evolutiva de las especies de Vibrio: no captura bien la historia evolutiva que muestran los genes de única copia”. El estudio ha demostrado la validez de los genes de una sola copia como alternativa a los genes marcadores tradicionales para los casos donde no se tiene tanta resolución con el marcador tradicional. Una vez confirmado que dichos genes “sí que cuentan una historia evolutiva similar, lo siguiente será probarlos a nivel experimental para ver si pueden servir para analizar la composición de Vibrios de una muestra”.
Tras un examen más detallado de los resultados de estos análisis, el equipo de investigación ha propuesto algunos genes para un estudio evolutivo más profundo de la composición de las comunidades microbianas. Por otra parte, García afirma que, aunque en este estudio se han centrado en Vibrios, “este mismo análisis se podría hacer para otro tipo de bacterias”.
El trabajo de fin de grado de Alexandra García Flórez ha sido codirigido por Vladimir R. Kaberdin y Peter B. Pearman de la EHU. Actualmente, García ha cursado un máster en la Universidad de Estocolmo y se encuentra haciendo su trabajo de fin de máster en el Instituto Karolinska de Suecia.
El estudio se titula “Universal single-copy genes and 16S rDNA present incongruent evolutionary histories in Vibrio”. Y se ha publicado en la revista académica Molecular Phylogenetics and Evolution. (Fuente: Euskal Herriko Unibertsitatea)
Sitio Fuente: NCYT de Amazings