INTERACTOMA proposa enfocaments computacionals que explotin la co-ocurrència de gens amb funció coneguda i desconeguda i la co-ocurrència ambiental de diferents espècies microbianes per generar hipòtesis i prioritzar objectius de recerca futura amb interès ecològic o biotecnològic, utilitzant com a sistemes model llacs salins i llacs alpins, així com el microbioma d’espècies hostes d’animals i plantes al llarg de gradients climàtics i geogràfics.
Els microorganismes són extremadament abundants i cosmopolites a la biosfera. Per les seves altes taxes de creixement i alta relació superfície / volum, són la superfície biològica més gran i més reactiva de la Terra. Per tant, la majoria de les funcions dels ecosistemes estan condicionades per l’activitat i l’abundància del component microbià. A nivell global, els microbis dominen els processos rellevants en els ecosistemes aquàtics, com la producció primària, la respiració i la gènesi i degradació de les partícules. Així mateix, participen en la producció i degradació (mineralització) de la matèria orgànica i són una part essencial dels cicles de nutrients, constituint la base de la majoria de les cadenes tròfiques amb interès comercial. Encara que passen desapercebuts, la seva activitat contribueix de manera molt significativa als fenòmens atmosfèrics globals, amb respostes al canvi climàtic i l’ús sostenible dels recursos naturals impredictibles i poc estudiades. Dues de les tasques més desafiants en l’actualitat en ecologia microbiana són (i) la caracterització dels gens amb funcions desconegudes àmpliament presents en les prospeccions metagenòmiques i (ii) obtenir informació sobre les interaccions del microbioma in situ. En el present projecte es proposen enfocaments computacionals que exploten la co-ocurrència de gens amb funció coneguda i desconeguda i la co-ocurrència ambiental de diferents espècies microbianes per generar hipòtesis i prioritzar objectius de recerca futura amb interès ecològic o biotecnològic. Inicialment farem servir sistemes microbians simplificats ben coneguts per provar l’enfocament (llacs salins amb fort gradient de salinitat) i, a continuació, ens centrarem en els llacs alpins i les co-ocurrències dels possibles grups de paràsits archaea DPANN i paràsits microeucariotes recentment descrits. També explorarem el filtrat biòtic de microbiomes al llarg d’espècies hostes d’animals i plantes en gradients climàtics i geogràfics. L’enfocament també s’aplicarà a les interaccions gen-gen en datasets metagenòmics per abordar l’anomenada “matèria fosca biològica” utilitzant co-ocurrències no aleatòries amb gens de funció coneguda.
