Reportaje:

Las bacterias, un nuevo mundo oceánico

El agua del mar empieza a revelar sus secretos más diminutos

Paradojas de la naturaleza: mientras la pesca se agota en el mar, los pequeños organismos microbianos que comparten con ellos las aguas como hábitat no cesan de proliferar y los científicos encuentran nuevas especies de manera constante. Por si eso fuera poco, algunas de estas bacterias marinas son tremendamente resistentes a sus depredadores y enemigos, por lo que parecen inmortales. Un científico español ha propuesto una teoría para explicar por qué existen tantas bacterias "poco abundantes" o, más coloquialmente, "bacterias raras". Se trata de Carles Pedrós Alió, microbiólogo del Instituto de Ciencias del Mar del CSIC, que ofrecía una explicación para ello en un reciente artículo en la revista Science: "Una propiedad especial de las bacterias poco abundantes es que su muerte es altamente improbable", escribía Pedrós.

La base de datos de microbios marinos de Craig Venter duplica el genoma humano

En una entrevista con este diario, Pedrós explica que "las bacterias raras son grupos poco abundantes en el mar; por ello los depredadores de bacterias, que principalmente son los protistas, unos microorganismos mayores, tienen pocas probabilidades de encontrarlas, y lo mismo les ocurre a los virus, que son los otros enemigos que podrían diezmarlas", explica. Por si todo esto fuera poco, las bacterias en general tienen otra propiedad importante: poder reproducirse sin sexo, ya que lo hacen mediante bipartición. ¿Y eso qué ventaja tiene? "No necesitan encontrar compañero o compañera para proliferar; basta con que las condiciones del medio marino sean las adecuadas".

En opinión de Pedrós, "no hemos sido conscientes hasta ahora de la proliferación de estas bacterias raras porque las técnicas de laboratorio habituales, basadas en construir bibliotecas de clones mediante la amplificación de genes de ARN con una proteína polimerasa, tienden a primar el hallazgo de otros microorganismos más abundantes". Este método de clonación funciona mejor si se conoce parte de los genes del microorganismo: puede ayudar a encontrar especies con información genética similar, pero a veces otras bacterias que no la tienen se escapan a la detección.

Pedrós cree que aflorarán más bacterias raras si se utiliza una técnica alternativa: la secuenciación masiva de millones de clones sin utilizar la polimerasa, lo que permite que la biblioteca de clones contenga todos y cada uno de los genes de los microorganismos presentes en la muestra. Es el enfoque que uno de los grandes protagonistas de la secuenciación del genoma humano, el estadounidense Craig Venter, ya ha probado en dos expediciones. Ayer hizo público el resultado combinado de éstas (la primera al Mar de los Sargazos y la segunda desde el Atlántico norte al Pacífico sur a lo largo de 9.000 kilómetros) en la revista Plos Biology. Constituye una nueva base de datos genética de microorganismos marinos de 6.300 millones de pares de bases, el doble que el genoma humano. El método requiere un trabajo más intensivo, "de fuerza bruta", dice Pedrós. Algo así como lo que hacen los ordenadores que juegan al ajedrez al calcular todas y cada una de las jugadas posibles, incluidas las más extrañas, en una determinada posición.

La nueva definición propuesta por Pedrós ha coincidido con el descubrimiento de microorganismos marinos hasta ahora desconocidos por parte de otros microbiólogos del ICM. Han publicado en lo que va de año sendos artículos en las revistas de referencia, Nature y Science, una afortunada y poco habitual coincidencia para cualquier equipo científico. El ICM, con sede en Barcelona, tiene el Observatorio Microbiano de la Bahía de Blanes (Girona), una estación donde se realiza un muestreo mensual de caracterización de parámetros microbianos.

El hallazgo más llamativo ha sido el de dos bacterias marinas que pueden utilizar la luz para crecer mejor, del que ha sido protagonista Laura Gómez Consarnau, de 26 años, que se encuentra a caballo entre el ICM y la universidad sueca de Kalmar, donde realiza su doctorado. Los microorganismos localizados forman parte de la clase de las flavobacterias y utilizan para procesar la luz y alimentarse de ella una proteína llamada proteorodopsina, que, con ciertas variaciones, también usa el ojo humano para diferenciar los colores. En estas bacterias ejerce una función diferente: la de absorber energía. Los autores del hallazgo han demostrado que las dos flavobacterias se multiplican mejor con luz que si permanecen en la oscuridad. "La proteína codificada por ese gen funciona más eficientemente cuando absorbe la luz verde, que es la que domina en la superficie marina", explica Gómez.

En la misma investigación tuvo también un papel protagonista Montserrat Coll, igualmente de 26 años, que localizó el gen de la proteorodopsina activo en una muestra de bacterias de la playa de la Villa Olímpica, delante de la sede del instituto. Su método de trabajo es ilustrativo de la rapidez que permiten las últimas tecnologías de biología molecular, como ella misma explica: "Una vez que se ha localizado el gen dentro del genoma, se puede ir a Internet y utilizar un programa que permite diseñar una sonda que, en las muestras, se une al gen que estás buscando y lo amplifica para poder detectarlo; tardé tres meses en realizar mi parte de la investigación".

El otro hallazgo importante ha sido el de un nuevo grupo taxonómico de protistas eucariotas, los microorganismos con núcleo en sus células, entre los que, por ejemplo, se encuentran las algas. Los recién llegados son unos organismos unicelulares llamados picobilifitas (pico es el prefijo que se antepone al nombre del plancton más diminuto y bili significa que tiene ficobilinas, un pigmento accesorio para la fotosíntesis). Miden alrededor de tres micras y se han encontrado en sistemas costeros y en el océano Ártico. Su detección es relevante, ya que podría englobar a varias especies. Fabrice Not y Ramon Massana, coautores de la investigación, destacan que la aparición de los picobilifitas "nos revela que existe un linaje evolutivo muy distinto de los conocidos que había pasado desapercibido y se tiene que tener en cuenta cuando se intente hacer una reconstrucción general de la evolución de todos los eucariotas".

Así pues, en un momento de amenazas a la biodiversidad marina en sus ejemplares de mayor tamaño está surgiendo en paralelo un universo diminuto. Pedrós habla de "un mundo nuevo que no habíamos visto: si antes se encontraban 1.000 especies en una muestra, con las técnicas actuales aparecen 10.000, un orden de magnitud más". Ese mundo de microorganismos acuáticos lo califica de "inmensa reserva de genes potencialmente útiles", mientras que Coll lo resume con entusiasmo vocacional: "Es en los bichos pequeños donde se pueden encontrar las claves de los bichos grandes".

Montserrat Coll, Ramón Massana, Fabrice Not, Laura Gómez y Carles Pedrós-Alió (de izquierda a derecha), en el Instituto de Ciencias del Mar.
SUSANNA SÁEZ
Montserrat Coll, Ramón Massana, Fabrice Not, Laura Gómez y Carles Pedrós-Alió (de izquierda a derecha), en el Instituto de Ciencias del Mar. SUSANNA SÁEZ

* Este artículo apareció en la edición impresa del martes, 13 de marzo de 2007.

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