{"id":9418,"date":"2023-12-05T08:06:56","date_gmt":"2023-12-05T07:06:56","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ceab.csic.es\/bacteris-i-aminoacids-per-que-esforcar-se-quan-ho-tens-tot-a-labast\/"},"modified":"2023-12-05T08:06:56","modified_gmt":"2023-12-05T07:06:56","slug":"bacteris-i-aminoacids-per-que-esforcar-se-quan-ho-tens-tot-a-labast","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ceab.csic.es\/es\/bacteris-i-aminoacids-per-que-esforcar-se-quan-ho-tens-tot-a-labast\/","title":{"rendered":"Bacterias y amino\u00e1cidos: \u00bfpor qu\u00e9 esforzarse cuando lo tienes todo a tu alcance?"},"content":{"rendered":"

Un estudio, publicado en la revista Nature Communications, desvela el peso del entorno en la adaptaci\u00f3n gen\u00e9tica de las bacterias. Los ambientes ricos en nutrientes favorecen a los que han evolucionado perdiendo genes implicados en procesos metab\u00f3licos como la autoproducci\u00f3n de amino\u00e1cidos. Racionalizar el genoma supone un gran ahorro energ\u00e9tico que les da ventaja en estos contextos en los que ya los encuentran.<\/strong><\/h3>\n

En el art\u00edculo cient\u00edfico, disponible en Nature Communications<\/a>, investigadores de las Universidades de Colorado, Aalborg, el Lawrence Berkeley Lab y el Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB-CSIC), revelan conexiones cruciales entre el entorno, las estrategias de supervivencia y la evoluci\u00f3n gen\u00e9tica de las bacterias.<\/p>\n

Para llevarlo a cabo, el equipo analiz\u00f3, con supercomputaci\u00f3n, informaci\u00f3n almacenada en m\u00e1s de 26.000 genomas bacterianos y 3.800 metagenomas de ambientes naturales como suelos, oc\u00e9anos, lagos, plantas de tratamiento de aguas, microbiota humana y vegetal, y alimentos como la masa madre o el queso. El objetivo era relacionar genes, estrategias de supervivencia y entorno a fin de determinar qu\u00e9 condiciones favorec\u00edan la p\u00e9rdida de genes relacionados con la producci\u00f3n de amino\u00e1cidos y el consiguiente ahorro en energ\u00eda para mantenerse vivos.<\/p>\n

El estudio revela que la mayor\u00eda de bacterias -un 80%; porcentaje mayor del que se cre\u00eda hasta ahora-pueden fabricarse ellos mismos los amino\u00e1cidos necesarios para su funcionamiento. El resto, el 20%, no pueden hacerlo y dependen de la interacci\u00f3n con otros seres vivos o con el entorno. Como los humanos, este segundo tipo de microorganismos est\u00e1 obligado a obtener compuestos esenciales a trav\u00e9s de la dieta. Son los llamados \u201caux\u00f3trofos\u201d.<\/p>\n

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DALL\u00b7LE 2023. Imagen generada. Secuencias de amino\u00e1cidos y bacterias. Author: J. Ramoneda<\/figcaption><\/figure>\n

La investigaci\u00f3n ha puesto de manifiesto que las bacterias aux\u00f3trofas proliferan en ambientes ricos en amino\u00e1cidos como, por ejemplo, el\u00a0 intestino humano o alimentos como los productos l\u00e1cteos<\/strong>. Estos entornos, en los que no faltan los nutrientes, favorecen la evoluci\u00f3n hacia la p\u00e9rdida de los genes responsables de producir los amino\u00e1cidos.<\/p>\n

Josep Ramoneda, autor principal del art\u00edculo, explica que la raz\u00f3n es simple: \u201c\u00bfPor qu\u00e9 esforzarse cuando lo tienen todo al alcance? Tener acceso siempre a un \u201cbuffet libre\u201d hace que autoproducirse los amino\u00e1cidos deje de ser una ventaja. Estos entornos han favorecido una estrategia de optimizaci\u00f3n del genoma en la que las bacterias han eliminado genes que no necesitaban. Esto les ha servido para minimizar costes energ\u00e9ticos y les ha ayudado a prosperar.<\/strong> Un ejemplo radical son los micoplasmas, implicados en numerosas enfermedades, que obtienen amino\u00e1cidos de las c\u00e9lulas de los humanos a los que parasitan.\u201d<\/em> .<\/p><\/blockquote>\n

Los investigadores tambi\u00e9n descubrieron que las bacterias que dependen del suministro externo tienen genomas significativamente m\u00e1s peque\u00f1os que las que son autosuficientes; carecen de genes para otros procesos metab\u00f3licos como los asociados a los az\u00facares o los l\u00edpidos. Esto sugiere que la p\u00e9rdida de genes relacionados con la producci\u00f3n de amino\u00e1cidos es s\u00f3lo una parte de una estrategia m\u00e1s amplia de racionalizaci\u00f3n del genoma.<\/p>\n

El trabajo muestra que la optimizaci\u00f3n gen\u00f3mica, por el gran ahorro energ\u00e9tico que supone, es una estrategia ganadora en ecosistemas ricos. Asimismo, pone de manifiesto que, en la mayor\u00eda de entornos (especialmente en los m\u00e1s extremos, carentes de nutrientes), la autosuficiencia sigue siendo la mejor opci\u00f3n.<\/p>\n

Emilio O. Casamayor, investigador del CEAB-CSIC coautor del estudio, apunta que \u201cen ambientes acu\u00e1ticos, donde la disponibilidad de encontrar alimento es m\u00e1s dificultosa o intermitente, como lagos de alta monta\u00f1a o el oc\u00e9ano, hemos mostrado que la estrategia de racionalizar el genoma no es la que tiene \u00e9xito. Estos entornos favorecen a las bacterias que son autosuficientes\u201d. A\u00f1ade que \u00abinvestigaciones como \u00e9sta son posibles gracias a la combinaci\u00f3n de t\u00e9cnicas de secuenciaci\u00f3n y computaci\u00f3n masivas, que nos permiten abordar estudios de ecolog\u00eda m\u00e1s predictiva<\/strong> en el mundo microbiano a grandes escalas, aproximaciones que ten\u00edamos veladas hasta hace muy poco\u00bb.<\/em><\/p><\/blockquote>\n

Los responsables instan a profundizar en la relaci\u00f3n entre entorno y adaptaci\u00f3n evolutiva de los microbios a fin de avanzar en la comprensi\u00f3n de la vida microbiana desde aproximaciones cada vez m\u00e1s predictivas.<\/p>\n

Referencia art\u00edculo: Ramoneda, J., Jensen, T.B.N., Price, M.N. et al. <\/em><\/strong>Taxonomic and environmental distribution of bacterial amino acid auxotrophies. Nat Commun 14, 7608 (2023). <\/em><\/strong>https:\/\/doi.org\/10.1038\/s41467-023-43435-4<\/em><\/strong><\/a><\/h6>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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