Investigadors del Centre d’Estudis Avançats de Blanes, en col·laboració amb l’Institut Craig Venter, el pare del genoma humà, i la Universitat de Pennsylvania, han reconstruït al detall el procés de creació d’una nova espècie de bacteri. Per a aquest estudi, publicat a la revista The ISME Journal, van utilitzar de model als bacteris verds del sofre que viuen al fons del llac de Banyoles (Girona), on no hi ha oxigen.
El mecanisme pel qual els microorganismes poden fer-se resistents a antibiòtics i tornar-se més perillosos produeix la diversificació a través de l’intercanvi genètic entre uns i altres. “En el nostre estudi hem pogut observar in situ com aquest intercanvi condiciona l’èxit o el fracàs d’una població de bacteris en la colonització de nous ambients i com, mitjançant segregació ecològica, apareix una nova espècie ràpidament”, ens explica l’investigador del CEAB Emili Casamayor.
Habitualment, aquestes espècies es resisteixen a créixer en cultius als laboratoris, per això, els investigadors han aplicat tècniques de metagenòmica a l’ADN estret de les aigües profundes del llac de Banyoles. “No disposaven de l’organisme en el sentit estricte, però van poden accedir als secrets amagats dins el seu codi genètic mitjançant simulacions per ordinador (reconstrucció bioinformàtica) i entendre les estratègies del seu èxit” afegeix E. Casamayor.
En el cas dels bacteris verds del sofre, aquest mecanisme els hi va permetre obtenir gens d’altres espècies, possiblement a través de virus infecciosos també identificats en aquest estudi. D’aquesta manera, l’espècie va poder millorar les seves estratègies de captació de llum i va poder viure al fons del llac, ric en sofre i quasi a les fosques, enlloc de la superfície, on hi tenia més competència. Gràcies a l’intercanvi genètic, a la gran capacitat de dispersió i al nombre astronòmic de bacteris que existeixen es generen infinites combinacions genètiques possibles que acceleren extraordinàriament l’evolució microbiana.
Els bacteris verds del sofre van ser les primeres formes de vida a la Terra que van desenvolupar la capacitat de fer la fotosíntesis a partir de l’àcid sulfúric i fixaven el diòxid de carboni amb l’energia de la llum. Ara, amb els resultats obtinguts, Casamayor i la resta de l’equip d’investigadors donen suport a la teoria que diu que una vegada va aparèixer la vida a la Terra, la diversificació de la vida microbiana podria haver sigut molt ràpida.
Tomàs Llorens–Marès, Zhenfeng Liu, Lisa Zeigler Allen, Douglas B Rusch, Matthew T Craig, Chris L Dupont, Donald A Bryant, and Emilio O Casamayor. Speciation and ecological success in dimly lit waters: horizontal gene transfer in a green sulfur bacteria bloom unveiled by metagenomic assembly. The ISME Journal. DOI: 10.1038/ismej.2016.93
