Este mundo es de los microbios. Han colonizado y se han adaptado a todos los ambientes del planeta, cooperan en la digestión de nuestros alimentos, son parte esencial de los ciclos del carbono, nitrógeno y azufre, y nos pueden matar o ayudar a sobrevivir. Entenderlos contribuye a nuestro cuidado y al del medio ambiente. Y qué mejor manera de entender a un organismo que conociendo su genoma.

“En 2005, después de 20 años de investigar la genómica microbiana, nos dimos cuenta de que la gran mayoría de los genomas reportados estaban restringidos a unos pocos grupos taxonómicos, ignorando la enorme diversidad microbiana”, comenta a Cienciorama el Dr. Nikos Kyrpides del Instituto del Genoma del Departamento de Energía de Estados Unidos. “Fue entonces cuando decidimos implementar un proyecto de secuenciación que analizara los microorganismos basándose en su diversidad. Queríamos secuenciar los organismos más lejanos de los ya conocidos. Fue un esfuerzo de todo un equipo, conformado por Jonathan Eisen de la Universidad de California en Davis, Hans-Peter Klenk de la Colección Alemana de Microorganismos del Instituto Leibniz, y Phil Hugenholtz, que trabaja conmigo en el Instituto del Genoma”.

Trabajando coordinadamente este equipo internacional logró secuenciar de 100 a 200 genomas cada dos o tres años. Pero se dieron cuenta de que era un ritmo muy lento, que la diversidad conocida de bacterias y arqueas –microorganismos que viven en ambientes extremos– crecía mucho más rápido de lo que ellos podían secuenciar. “Si queríamos tener un avance verdadero en el conocimiento del árbol de la vida, teníamos que retar las barreras de la tecnología del momento; así que en 2012 nos propusimos secuenciar de 1,000 genomas”, relata Nikos Kyrpides quien junto con su equipo de trabajo publicó los resultados de este proyecto hoy 12 de junio en la revista Nature Biotechnology.

Este trabajo, además de ser el mayor reporte y análisis de genomas hasta la fecha, expande la cobertura de genomas por todo el árbol microbiano de la vida, y reporta más de medio millón de nuevos tipos de proteínas. Esto sin duda abre un gran campo de exploración para las aplicaciones biomédicas y biotecnológicas. Una de las herramientas más revolucionarias en este campo, el editor de genes CRISPR/Cas9, provino de una bacteria. Es muy probable que dentro de los genomas reportados por Kyrpides y su grupo, se encuentren más herramientas de gran relevancia.

“Estamos trabajando en más proyectos de mil genomas”, comenta Nikos Kyrpides. “Sin embargo, aún con este esfuerzo, seguimos trabajando mucho más lento que el ritmo al que se descubren nuevas especies microbianas. Evidentemente el esfuerzo que se requiere es mucho mayor para capturar y caracterizar la diversidad microbiana a nivel de genoma”.

Una vez más los científicos deben de unir fuerzas y trabajar en equipo para lograr lo que nadie ha logrado hasta ahora.

 

Fuente: Supratim Mukherjee, Rekha Seshadri, …, & Nikos C Kyrpides. 1,003 reference genomes of bacterial and archaeal isolates expand coverage of the tree of life. Published online 12 June 2017; doi:10.1038/nbt.3886

 

Imagen: Secuenciadores del tipo Illumina HiSeq 2500 DNA como los utilizados en este estudio. Crédito: Roy Kaltschmidt. Joint Genome Institute (JGI) – lab potos. http://photos.lbl.gov/bp/#/folder/1335969#37049884

 

Más sobre CRISPR/Cas9 en Cienciorama: http://www.cienciorama.unam.mx/#!titulo/344/?de-producir-un-yogurt-a-editar-un-genoma–la-historia-de-crispr

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