Investigaci贸n Microbiana del Suelo: Nueva T茅cnica

Un informe difundido por un grupo de cient铆ficos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energ铆a o Laboratorio Berkeley abord贸 una reciente t茅cnica desarrollada para aislar microorganismos activos de una muestra de terreno. Este enfoque conocido como etiquetado bioortogonal no can贸nico de amino谩cidos (BONCAT) es extremadamente provechoso en la clasificaci贸n microbiana, facilitando la identificaci贸n de microorganismos activos.

Este logro ha provocado una nueva etapa de investigaci贸n y la t茅cnica ha sido adaptada para su aplicaci贸n en muestras de terreno. Esta herramienta permite a los expertos entender de qu茅 manera el microbioma terrestre influye en los macrosistemas ambientales.

Un examen preliminar para evaluar la eficacia de BONCAT

Estelle Couradeau, quien encabeza el estudio, se帽al贸 que los terrenos albergan comunidades microbianas extremadamente diversas en todo el planeta y cada gramo de tierra contiene miles de millones de c茅lulas pertenecientes a miles de especies, las cuales en conjunto llevan a cabo un vital ciclo nutricional en nuestro planeta. Estos microorganismos son, de hecho, fundamentales para los ecosistemas terrestres y resultan ser un requisito esencial para la agricultura sustentable debido a la importancia de un microbioma terrestre en buen estado. Herramientas recientes han sido creadas para identificar estas especies, y este estudio ha demostrado la notable efectividad de BONCAT para relacionar microorganismos activos con procesos ambientales. Por consiguiente, la nueva tecnolog铆a de BONCAT posibilita una mayor comprensi贸n del impacto de los microorganismos activos presentes en el terreno.

M谩s informaci贸n sobre el microbioma terrestre

Couradeau y sus colegas, junto con varios investigadores de distintas regiones de los Estados Unidos, han colaborado durante los 煤ltimos dos a帽os en un proyecto cient铆fico de enfoque liderado por el laboratorio de Berkeley reconocido como ENIGMA (Ecosistemas y Redes Integradas con Genes y Montajes Moleculares). El prop贸sito era profundizar en el funcionamiento interno de los microbiomas del terreno. Estos esfuerzos contribuyen a mejorar nuestra comprensi贸n del sistema ambiental y permiten a los cient铆ficos aprovechar de manera efectiva los microbiomas para desarrollar resistencia de cultivos a la sequ铆a, erradicar contaminantes ambientales y generar combustibles y bioproductos.

A pesar de ello, existen varios obst谩culos para medir las actividades e interacciones microbianas debido a que los microorganismos terrestres no pueden ser cultivados en laboratorios, aunque s铆 son abundantes en su habitat natural. Adem谩s, resulta excesivamente complicado analizar y estudiar las funciones de cada especie microbiana. Por ejemplo, los microbiomas terrestres encargados de la eliminaci贸n de desechos en acu铆feros se encuentran a profundidades considerables bajo la superficie terrestre y en ciertas condiciones, al menos el 95% de los microorganismos permanecen inactivos en un momento determinado.

Por norma general, los microbi贸logos recolectan muestras y recurren a m茅todos indirectos, incluida la secuenciaci贸n de ADN, para describir las comunidades microbianas. Sin embargo, la mayor铆a de las t茅cnicas no son capaces de distinguir entre microorganismos activos e inactivos.

Progreso del conjunto de herramientas

BONCAT fue creado por genetistas en Caltech en 2006 para aislar prote铆nas reci茅n sintetizadas en las c茅lulas y posteriormente, en 2014, investigadores del Instituto Conjunto del Genoma (JGI) del Departamento de Energ铆a de EE. UU. (DOE) colaboraron con el Laboratorio de Victoria Orphan en Caltech para adaptar BONCAT en una herramienta capaz de identificar grupos activos y simbi贸ticos de microorganismos marinos en sedimentos.oceanic. Una vez perfeccionada esta metodolog铆a, surgi贸 el desarrollo de la clasificaci贸n de c茅lulas activadas por BONCAT con fluorescencia (BONCAT+FACS) para identificar microorganismos activos individualmente. A trav茅s de esta t茅cnica innovadora, los cient铆ficos lograron categorizar un microorganismo unicelular bas谩ndose en la presencia o ausencia de mol茅culas marcadoras fluorescentes que se unen a una forma modificada de amino谩cido, la metionina. BONCAT+FACS representa una herramienta eficiente y sofisticada para identificar los microorganismos activos dentro de una comunidad en un momento espec铆fico.

Implicaciones futuristas de BONCAT

El novedoso avance tecnol贸gico BONCAT ha acelerado el progreso de diversas herramientas y t茅cnicas en los campos de la agricultura y microbiolog铆a. Grupos de investigaci贸n, como el Berkeley Lab, tienen la intenci贸n de emplear BONCAT para investigar el impacto de los cambios medioambientales en los diferentes grupos microbianos. Adicionalmente, mediante el uso de BONCAT, es posible obtener instant谩neas inmediatas de las respuestas del microbioma frente a condiciones habituales del h谩bitat, variaciones y circunstancias extremas como inundaciones y sequ铆as. Seg煤n Couradeau, este enfoque impulsa diversas l铆neas de investigaci贸n significativas, que van desde la mejora de pr谩cticas agr铆colas, hasta la evaluaci贸n de la resistencia a los antimicrobianos en microorganismos no cultivables y la exploraci贸n de funciones desconocidas de Candidatus Dormibacteraeota, un tipo de bacteria del suelo que aparenta permanecer latente en todo momento.

脥ndice
  1. Un examen preliminar para evaluar la eficacia de BONCAT
  2. M谩s informaci贸n sobre el microbioma terrestre
  3. Progreso del conjunto de herramientas
  4. Implicaciones futuristas de BONCAT

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