{"id":9427,"date":"2024-01-29T07:31:00","date_gmt":"2024-01-29T06:31:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ceab.csic.es\/els-bacteris-en-ambients-rics-en-nutrients-redueixen-els-seus-gens-i-per-que-saber-aixo-ajuda-en-biomedicina-i-bioaplicacions\/"},"modified":"2024-01-29T07:31:00","modified_gmt":"2024-01-29T06:31:00","slug":"els-bacteris-en-ambients-rics-en-nutrients-redueixen-els-seus-gens-i-per-que-saber-aixo-ajuda-en-biomedicina-i-bioaplicacions","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ceab.csic.es\/es\/els-bacteris-en-ambients-rics-en-nutrients-redueixen-els-seus-gens-i-per-que-saber-aixo-ajuda-en-biomedicina-i-bioaplicacions\/","title":{"rendered":"Las bacterias en ambientes ricos en nutrientes reducen sus genes (y por qu\u00e9 saber eso ayuda en biomedicina y bioaplicaciones)"},"content":{"rendered":"

La revista R+D CSIC se hace eco del estudio cient\u00edfico<\/a>, realitzado por investigadores del CEAB y publicado en Nature Communications, que desvela el gran peso del entorno en la adaptaci\u00f3n gen\u00e9tica de las bacterias. R+D profundiza en esta investigaci\u00f3n y en sus posibles aplicaciones.<\/h3>\n
(a continuaci\u00f3n, reproducci\u00f3n del art\u00edculo publicado este\u00a0 25 de enero en R+D CSIC<\/a>, firmado por Comunicaci\u00f3n CSIC Catalunya)<\/em><\/h5>\n

Saber c\u00f3mo se adaptan las bacterias a su entorno abre l\u00edneas prometedoras en campos biotecnolog\u00eda, biomedicina o medioambiente. Un estudio del Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB) del CSIC muestra que un ambiente rico en nutrientes favorece a las bacterias que han perdido genes implicados en procesos como la autoproducci\u00f3n de amino\u00e1cidos. Prescindir de genes les supone un ahorro energ\u00e9tico y les da ventaja en esos contextos.<\/p>\n

\n

La investigaci\u00f3n\u00a0 revela que la mayor\u00eda de bacterias (un 80%) puede fabricarse ellas mismas los amino\u00e1cidos necesarios para su supervivencia. El 20% restante no puede hacerlo y depende de la interacci\u00f3n con otros seres vivos o con el entorno para obtenerlos. Son los llamados organismos \u201caux\u00f3trofos\u201d, que necesitan obtener compuestos esenciales para la supervivencia a trav\u00e9s de la dieta (como los humanos).<\/p>\n<\/div>\n

El trabajo apunta que las bacterias aux\u00f3trofas proliferan en ambientes ricos en amino\u00e1cidos como, por ejemplo, el intestino humano o alimentos l\u00e1cteos (quesos, yogures\u2026). Estos entornos, en los que no faltan los nutrientes, favorecen la evoluci\u00f3n de las bacterias hacia la p\u00e9rdida de los genes responsables de producir los amino\u00e1cidos (que son la base de su \u2018dieta\u2019).<\/p>\n

Josep Ramoneda<\/strong>, investigador del\u00a0Centro de Estudios Avanzados de Blanes (CEAB-CSIC)<\/a>\u00a0y autor principal del art\u00edculo, explica que la raz\u00f3n es simple: \u201c\u00bfpor qu\u00e9 esforzarse cuando lo tienes todo al alcance? Tener acceso permanente a un \u201cbuffet libre\u201d hace que autoproducirse los amino\u00e1cidos deje de ser una ventaja<\/em>\u201d. Esos entornos, a\u00f1ade Ramoneda, \u201chan favorecido una estrategia de optimizaci\u00f3n del genoma en la que las bacterias eliminan genes que no necesitan. Esto les sirve para minimizar costes energ\u00e9ticos y les ayuda a prosperar. Un ejemplo son los micoplasmas – bacterias que causan infecciones en el aparato respiratorio y las v\u00edas urinarias y genitales-, implicados en numerosas enfermedades, que obtienen amino\u00e1cidos de las c\u00e9lulas de los humanos a los que parasitan<\/em>\u201d.<\/p><\/blockquote>\n

Tal como revela el estudio, las bacterias que obtienen sus recursos del entorno tienen genomas m\u00e1s peque\u00f1os que las que son autosuficientes, y carecen de genes para otros procesos metab\u00f3licos, como los asociados a los az\u00facares o los l\u00edpidos. Esto sugiere que podr\u00eda tratarse de una estrategia m\u00e1s amplia de racionalizaci\u00f3n del genoma, dicen los cient\u00edficos, una estrategia que supone un gran ahorro energ\u00e9tico para las bacterias y es la predominante en ecosistemas ricos en nutrientes. Al contrario, en la mayor\u00eda de entornos (y especialmente en los m\u00e1s extremos, carentes de nutrientes), la autosuficiencia sigue siendo la mejor opci\u00f3n.<\/p>\n

As\u00ed, tal como se\u00f1ala\u00a0Emilio O. Casamayor<\/strong>,\u00a0investigador del CEAB-CSIC<\/strong>\u00a0y coautor del estudio, \u201chemos demostrado que en ambientes acu\u00e1ticos, como lagos de alta monta\u00f1a o el oc\u00e9ano, donde la disponibilidad de encontrar alimento es m\u00e1s dif\u00edcil o intermitente, la estrategia de racionalizar el genoma no tiene \u00e9xito. Estos entornos favorecen a las bacterias que son autosuficientes<\/em>\u201d.<\/p>\n

Casamayor a\u00f1ade: \u00abnuestro trabajo ha sido posible gracias a la combinaci\u00f3n de t\u00e9cnicas de secuenciaci\u00f3n y computaci\u00f3n masivas, que nos permiten abordar estudios de ecolog\u00eda predictiva en el mundo microbiano a grandes escalas, aproximaciones que ten\u00edamos vedadas hasta hace muy poco<\/em>\u00ab.<\/p><\/blockquote>\n

Los cient\u00edficos analizaron 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.<\/p>\n

\"
Una investigadora del CEAB-CSIC trabajando en el laboratorio de ADN del Centro<\/figcaption><\/figure>\n

Aplicaciones biotecnol\u00f3gicas, agr\u00edcolas, ambientales\u2026<\/h3>\n

Los modelos resultantes \u201cmejoran la comprensi\u00f3n de las condiciones que necesitan muchos microorganismos que todav\u00eda no se han conseguido cultivar en laboratorio<\/em>\u201d, explican los cient\u00edficos. Esto tiene un gran potencial biol\u00f3gico, gen\u00e9tico y qu\u00edmico<\/strong>. Entre ellos, hay ejemplos de nuevos f\u00e1rmacos<\/strong>, como es el caso de la rapamycina, que proviene\u00a0de una bacteria Streptomyces de la isla de Rapa Nui<\/a>, descubierto en la d\u00e9cada de los 70.<\/p>\n

Tambi\u00e9n hay aplicaciones en el \u00e1mbito de los microbiomas y de los inoculantes microbianos para agricultura<\/strong>. \u201cMuchos inoculantes de c\u00f3cteles microbianos en agricultura no est\u00e1n a la altura de las expectativas porque se adaptan mal y tienen mala supervivencia en el campo<\/em>\u201d, dicen los cient\u00edficos. \u201cNuestras predicciones pueden ayudar al desarrollo m\u00e1s eficiente de inoculantes. Esto tambi\u00e9n tiene inter\u00e9s para el dise\u00f1o efectivo de probi\u00f3ticos humanos<\/strong><\/em>.\u201d<\/p>\n

Por otro lado, \u201chay much\u00edsimas especies microbianas de las que no tenemos informaci\u00f3n; nuestros modelos, la descripci\u00f3n de los rasgos funcionales de las especies microbianas, podr\u00edan abrir la puerta a descubrir nuevos organismos o metabolismos de inter\u00e9s biotecnol\u00f3gico<\/strong><\/em>\u201d.<\/p>\n

Desde el punto de vista medioambiental, la investigaci\u00f3n puede servir para la predicci\u00f3n y el control de invasiones<\/strong>, algo que est\u00e1 \u201cbien establecido en animales y plantas, pero retrasado en microbios<\/em>\u201d. Si se conocen las preferencias ambientales de los microorganismos, se pueden establecer modelos de distribuci\u00f3n de especies concretas, o predecir invasiones ecol\u00f3gicas, como las mareas rojas, o pat\u00f3genos de plantas. \u201cTenemos mucha conciencia sobre las especies invasoras<\/strong> macro, pero nada a escala micro<\/em>\u201d, apunta Josep Ramoneda.<\/strong><\/p>\n

Adem\u00e1s del CEAB-CSIC, el\u00a0art\u00edculo cient\u00edfico<\/a>, publicado en\u00a0Nature Communications, cuenta con participaci\u00f3n de investigadores de las Universidades de Colorado (EEUU), Aalborg (Dinamarca) y el Lawrence Berkeley Lab (EEUU).<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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