Un equipo internacional de científicos, liderados por españoles, ha reconstruido el proceso de creación de una nueva especie de bacteria en la naturaleza.
El estudio, publicado en la revista The ISME Journal, ha sido realizado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en colaboración con el Instituto de Craig Venter (EE.UU.) y la Universidad de Pensilvania (Filadelfia, EU).
Tomando como modelo de estudio a las bacterias verdes del azufre que viven sin oxígeno en los fondos del lago de Banyoles (Gerona, noreste de España), los investigadores han reconstruido al detalle el proceso de creación de una nueva especie de bacteria en la naturaleza.
A falta de reproducción sexual, los microbios cuentan con mecanismos específicos para intercambiar su material genético. Esto les permite desarrollar resistencias a los antibióticos o transformar cepas bacterianas inocuas en peligrosas, por ejemplo.
"En nuestro estudio hemos podido observar in situ cómo este intercambio condiciona el éxito o el fracaso de una población de bacterias en la colonización de nuevos ambientes y cómo, mediante segregación ecológica, aparece una nueva especie rápidamente", explica Emilio Casamayor, del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (Gerona).
Estas especies exitosas en la naturaleza suelen resistirse a ser domesticadas y estudiadas en cultivos de laboratorio pero los autores de este estudio han salvado esa dificultad con técnicas de metagenómica en el ADN extraído de las aguas más profundas del lago de Banyoles y mediante reconstrucción bioinformática.
"Una vez purificado, fragmentado y secuenciado el ADN, reconstruimos mediante simulación por ordenador las piezas específicas del genoma de esta bacteria exitosa", explica Casamayor.
Y aunque "no disponemos del organismo en sentido estricto, sí hemos podido acceder a los secretos que esconde su código genético y entender las estrategias de su éxito", añade.
El éxito radica en los genes que las bacterias han ido tomando prestados de otras especies mediante mecanismos naturales, posiblemente virus infecciosos que también han sido identificados en el estudio, y que les permiten mejorar sus estrategias de captación de luz y poder vivir en el fondo del lago rico en azufre y casi a oscuras.
"La gran capacidad de dispersión de las bacterias y sus números astronómicos junto a estos mecanismos de sexualidad generan un sinfín de combinaciones posibles de acceso a fragmentos de material genético que aceleran extraordinariamente la evolución microbiana", concluye el investigador.
Las bacterias verdes del azufre fueron una de las primeras formas de vida en la Tierra que desarrollaron la capacidad de realizar la fotosíntesis con ácido sulfhídrico (H2S) y de fijar dióxido de carbono con la energía de la luz.
Ahora, con los resultados obtenidos por este estudio, Casamayor y el resto del equipo de investigadores apoyan la teoría que una vez que la vida apareció en la Tierra, la diversificación de la vida microbiana pudo ser muy rápida.
jpe
