Las bacterias, un nuevo mundo oce¨¢nico

Paradojas de la naturaleza: mientras la pesca se agota en el mar, los peque?os organismos microbianos que comparten con ellos las aguas como h¨¢bitat no cesan de proliferar y los cient¨ªficos encuentran nuevas especies de manera constante. Por si eso fuera poco, algunas de estas bacterias marinas son tremendamente resistentes a sus depredadores y enemigos, por lo que parecen inmortales. Un cient¨ªfico espa?ol ha propuesto una teor¨ªa para explicar por qu¨¦ existen tantas bacterias "poco abundantes" o, m¨¢s coloquialmente, "bacterias raras". Se trata de Carles Pedr¨®s Ali¨®, microbi¨®logo del Instituto de Ciencias del Mar del CSIC, que ofrec¨ªa una explicaci¨®n para ello en un reciente art¨ªculo en la revista Science: "Una propiedad especial de las bacterias poco abundantes es que su muerte es altamente improbable", escrib¨ªa Pedr¨®s.

La base de datos de microbios marinos de Craig Venter duplica el genoma humano

En una entrevista con este diario, Pedr¨®s explica que "las bacterias raras son grupos poco abundantes en el mar; por ello los depredadores de bacterias, que principalmente son los protistas, unos microorganismos mayores, tienen pocas probabilidades de encontrarlas, y lo mismo les ocurre a los virus, que son los otros enemigos que podr¨ªan diezmarlas", explica. Por si todo esto fuera poco, las bacterias en general tienen otra propiedad importante: poder reproducirse sin sexo, ya que lo hacen mediante bipartici¨®n. ?Y eso qu¨¦ ventaja tiene? "No necesitan encontrar compa?ero o compa?era para proliferar; basta con que las condiciones del medio marino sean las adecuadas".

En opini¨®n de Pedr¨®s, "no hemos sido conscientes hasta ahora de la proliferaci¨®n de estas bacterias raras porque las t¨¦cnicas de laboratorio habituales, basadas en construir bibliotecas de clones mediante la amplificaci¨®n de genes de ARN con una prote¨ªna polimerasa, tienden a primar el hallazgo de otros microorganismos m¨¢s abundantes". Este m¨¦todo de clonaci¨®n funciona mejor si se conoce parte de los genes del microorganismo: puede ayudar a encontrar especies con informaci¨®n gen¨¦tica similar, pero a veces otras bacterias que no la tienen se escapan a la detecci¨®n.

Pedr¨®s cree que aflorar¨¢n m¨¢s bacterias raras si se utiliza una t¨¦cnica alternativa: la secuenciaci¨®n masiva de millones de clones sin utilizar la polimerasa, lo que permite que la biblioteca de clones contenga todos y cada uno de los genes de los microorganismos presentes en la muestra. Es el enfoque que uno de los grandes protagonistas de la secuenciaci¨®n del genoma humano, el estadounidense Craig Venter, ya ha probado en dos expediciones. Ayer hizo p¨²blico el resultado combinado de ¨¦stas (la primera al Mar de los Sargazos y la segunda desde el Atl¨¢ntico norte al Pac¨ªfico sur a lo largo de 9.000 kil¨®metros) en la revista Plos Biology. Constituye una nueva base de datos gen¨¦tica de microorganismos marinos de 6.300 millones de pares de bases, el doble que el genoma humano. El m¨¦todo requiere un trabajo m¨¢s intensivo, "de fuerza bruta", dice Pedr¨®s. Algo as¨ª como lo que hacen los ordenadores que juegan al ajedrez al calcular todas y cada una de las jugadas posibles, incluidas las m¨¢s extra?as, en una determinada posici¨®n.

La nueva definici¨®n propuesta por Pedr¨®s ha coincidido con el descubrimiento de microorganismos marinos hasta ahora desconocidos por parte de otros microbi¨®logos del ICM. Han publicado en lo que va de a?o sendos art¨ªculos en las revistas de referencia, Nature y Science, una afortunada y poco habitual coincidencia para cualquier equipo cient¨ªfico. El ICM, con sede en Barcelona, tiene el Observatorio Microbiano de la Bah¨ªa de Blanes (Girona), una estaci¨®n donde se realiza un muestreo mensual de caracterizaci¨®n de par¨¢metros microbianos.

El hallazgo m¨¢s llamativo ha sido el de dos bacterias marinas que pueden utilizar la luz para crecer mejor, del que ha sido protagonista Laura G¨®mez Consarnau, de 26 a?os, que se encuentra a caballo entre el ICM y la universidad sueca de Kalmar, donde realiza su doctorado. Los microorganismos localizados forman parte de la clase de las flavobacterias y utilizan para procesar la luz y alimentarse de ella una prote¨ªna llamada proteorodopsina, que, con ciertas variaciones, tambi¨¦n usa el ojo humano para diferenciar los colores. En estas bacterias ejerce una funci¨®n diferente: la de absorber energ¨ªa. Los autores del hallazgo han demostrado que las dos flavobacterias se multiplican mejor con luz que si permanecen en la oscuridad. "La prote¨ªna codificada por ese gen funciona m¨¢s eficientemente cuando absorbe la luz verde, que es la que domina en la superficie marina", explica G¨®mez.

En la misma investigaci¨®n tuvo tambi¨¦n un papel protagonista Montserrat Coll, igualmente de 26 a?os, que localiz¨® el gen de la proteorodopsina activo en una muestra de bacterias de la playa de la Villa Ol¨ªmpica, delante de la sede del instituto. Su m¨¦todo de trabajo es ilustrativo de la rapidez que permiten las ¨²ltimas tecnolog¨ªas de biolog¨ªa molecular, como ella misma explica: "Una vez que se ha localizado el gen dentro del genoma, se puede ir a Internet y utilizar un programa que permite dise?ar una sonda que, en las muestras, se une al gen que est¨¢s buscando y lo amplifica para poder detectarlo; tard¨¦ tres meses en realizar mi parte de la investigaci¨®n".

El otro hallazgo importante ha sido el de un nuevo grupo taxon¨®mico de protistas eucariotas, los microorganismos con n¨²cleo en sus c¨¦lulas, entre los que, por ejemplo, se encuentran las algas. Los reci¨¦n llegados son unos organismos unicelulares llamados picobilifitas (pico es el prefijo que se antepone al nombre del plancton m¨¢s diminuto y bili significa que tiene ficobilinas, un pigmento accesorio para la fotos¨ªntesis). Miden alrededor de tres micras y se han encontrado en sistemas costeros y en el oc¨¦ano ?rtico. Su detecci¨®n es relevante, ya que podr¨ªa englobar a varias especies. Fabrice Not y Ramon Massana, coautores de la investigaci¨®n, destacan que la aparici¨®n de los picobilifitas "nos revela que existe un linaje evolutivo muy distinto de los conocidos que hab¨ªa pasado desapercibido y se tiene que tener en cuenta cuando se intente hacer una reconstrucci¨®n general de la evoluci¨®n de todos los eucariotas".

As¨ª pues, en un momento de amenazas a la biodiversidad marina en sus ejemplares de mayor tama?o est¨¢ surgiendo en paralelo un universo diminuto. Pedr¨®s habla de "un mundo nuevo que no hab¨ªamos visto: si antes se encontraban 1.000 especies en una muestra, con las t¨¦cnicas actuales aparecen 10.000, un orden de magnitud m¨¢s". Ese mundo de microorganismos acu¨¢ticos lo califica de "inmensa reserva de genes potencialmente ¨²tiles", mientras que Coll lo resume con entusiasmo vocacional: "Es en los bichos peque?os donde se pueden encontrar las claves de los bichos grandes".