Investigaci贸n Microbiana del Suelo: Nueva T茅cnica



Un informe publicado por un equipo de cient铆ficos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energ铆a o del Laboratorio Berkeley discuti贸 la nueva t茅cnica que se desarroll贸 para aislar microbios activos de una muestra de suelo. Esta t茅cnica se denomina etiquetado bioortogonal no can贸nico de amino谩cidos (BONCAT) y es una herramienta de clasificaci贸n microbiana muy 煤til que ayuda a identificar microbios activos.

Este logro inici贸 una nueva ola de investigaci贸n y la t茅cnica ahora se ha adaptado para su uso en muestras de suelo. Esta herramienta les permite a los cient铆ficos saber c贸mo el microbioma del suelo afecta el ciclo ambiental a gran escala.

脥ndice
  1. Un estudio de prueba de concepto para probar la eficacia de BONCAT
  2. M谩s sobre microbiomas del suelo
  3. Avance del kit de herramientas
  4. Aplicaciones futuristas de BONCAT


Un estudio de prueba de concepto para probar la eficacia de BONCAT

Estelle Couradeau, primera autora del estudio, afirm贸 que los suelos contienen las comunidades microbianas m谩s diversas presentes en la Tierra y cada gramo de suelo contiene miles de millones de c茅lulas de miles de especies, que en conjunto realizan un importante ciclo de nutrientes en el planeta. Estos son, de hecho, la columna vertebral de los ecosistemas terrestres y uno de los requisitos clave para la agricultura sostenible es un microbioma de suelo saludable. Recientemente, se han desarrollado herramientas para identificar las especies y este estudio ha establecido que BONCAT es bastante efectivo y puede usarse para vincular microbios activos a procesos ambientales. Por lo tanto, la 煤ltima tecnolog铆a de BONCAT facilita una mejor comprensi贸n del papel de los microbios activos presentes en el suelo.



M谩s sobre microbiomas del suelo

Couradeau y sus coautores, as铆 como varios otros investigadores de otras partes de los Estados Unidos, han estado trabajando en colaboraci贸n durante los 煤ltimos dos a帽os en un 谩rea de enfoque cient铆fico liderada por un laboratorio de Berkeley llamado ENIGMA (Ecosistemas y Redes Integradas con Genes). y ensamblajes moleculares). El objetivo era comprender en profundidad el funcionamiento interno de los microbiomas del suelo. Estos proyectos ayudan a mejorar nuestra comprensi贸n del funcionamiento ambiental y permiten a los cient铆ficos aprovechar de manera efectiva los microbiomas para desarrollar resistencia a la sequ铆a en los cultivos, eliminar los contaminantes ambientales y producir combustibles y bioproductos.

Sin embargo, existen varias barreras para medir las actividades e interacciones microbianas porque los microbios del suelo no se pueden cultivar en cultivos de laboratorio, pero son abundantes en su h谩bitat natural. Adem谩s, es incre铆blemente dif铆cil analizar e investigar lo que hace cada especie microbiana. Por ejemplo, los microbiomas del suelo que pueden deshacerse de los desechos en los dep贸sitos de agua subterr谩neos se encuentran a cientos de metros por debajo de la superficie de la Tierra y, en algunas condiciones, al menos el 95 % de los microbios permanecen inactivos en un momento dado.

En general, los microbi贸logos recolectan muestras y conf铆an en enfoques indirectos, incluida la secuenciaci贸n de ADN, para caracterizar las comunidades microbianas. Pero la mayor铆a de las t茅cnicas no pueden distinguir los microbios activos de los inactivos.



Avance del kit de herramientas

BONCAT, fue inventado por genetistas en Caltech en 2006 para aislar prote铆nas reci茅n producidas en las c茅lulas, y m谩s tarde en 2014, investigadores del Instituto Conjunto del Genoma (JGI) del Departamento de Energ铆a de EE. UU. (DOE) colaboraron con Victoria Orphan's Lab en Caltech para modificar BONCAT en una herramienta que puede identificar grupos activos y simbi贸ticos de microbios marinos en sedimentos oce谩nicos. Despu茅s de refinar este enfoque, se desarroll贸 la clasificaci贸n de c茅lulas activadas por fluorescencia BONCAT (BONCAT+FACS) para detectar microbios activos individualmente. Esta t茅cnica permiti贸 a los cient铆ficos clasificar un organismo unicelular en funci贸n de la presencia o ausencia de mol茅culas marcadoras fluorescentes que se unen a un amino谩cido modificado, la metionina. BONCAT+FACS es una herramienta eficaz y refinada para determinar los microbios que est谩n activos en una comunidad en un momento dado.



Aplicaciones futuristas de BONCAT

La nueva tecnolog铆a BONCAT ha acelerado el desarrollo de varias otras herramientas y t茅cnicas en agricultura y microbiolog铆a. Los grupos de investigaci贸n, incluido Berkeley Lab, esperan usar BONCAT para estudiar c贸mo los cambios ambientales afectan o estimulan a los grupos microbianos. Adem谩s, con BONCAT, se pueden obtener instant谩neas inmediatas de las reacciones del microbioma con un h谩bitat normal, fluctuaciones y situaciones extremas como inundaciones y sequ铆as. Seg煤n Couradeau, este enfoque cataliza varias l铆neas de estudio importantes, como la mejora de las pr谩cticas agr铆colas, la evaluaci贸n de la susceptibilidad a los antibi贸ticos en microorganismos no cultivables y la investigaci贸n de las funciones desconocidas de Candidatus Dormibacteraeota, un tipo de bacteria del suelo que parece estar latente todo el tiempo.



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Waldo Mirtrans

Mi nombre completo es Waldo Mirtrans, soy ambientalista de vocaci贸n, administro un Grupo de Facebook donde organizamos juntadas para recolectar basura de playas y r铆os. Soy de M茅xico y espero disfruten de mis publicaciones.

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