Un científico de La Laguna descifra el genoma de una bacteria clave del mar

El profesor José M. González, investigador del Departamento de Microbiología y Biología Celular de la Universidad de La Laguna ha logrado descifrar la secuencia completa del genoma de la bacteria marina Polaribacter, tras cinco años de trabajo. Se trata de una de las pocas bacterias cuyo genoma se ha cerrado totalmente.

"El interés de este microorganismo es que tiene la capacidad de utilizar la luz como fuente de energía, no fija CO2 como las plantas pero si que puede utilizar la luz. El caso es que es una bacteria modelo de las bacterias que hay en el océano, y que tiene un papel fundamental en el ciclo del carbono, en la absorción de CO2 y en el cambio climático. Al poder utilizar la luz como fuente de energía, emiten menos CO2 cuando se utiliza la materia orgánica, y eso tiene consecuencias en el ciclo del carbono y en el cambio global", apuntó el profesor González.

El conocimiento del genoma completo de esta bacteria marina denominada científicamente Polaribacter MED 152 supone un gran avance científico al servir como modelo del conjunto de bacterias que existen en el agua de mar. "Era importante tener esta bacteria con el genoma secuenciado porque nos aporta información que de otra manera no se puede tener. Una vez que se tiene este modelo y toda esta información se pueden hacer averiguaciones de las bacterias que hay en el agua de mar, y que son capaces de utilizar la energía de la luz. Son muy abundantes, de hecho, más de la mitad de las bacterias en el agua de mar pueden utilizar la energía de la luz, y esta es una de las pocas bacterias cuyo genoma se ha cerrado", indicó el investigador.

Absorción de CO2

El profesor José M. González ha elaborado un modelo de microorganismo capaz de utilizar la materia orgánica presente en el mar y la procedente de la luz solar como fuente de energía. Estudios moleculares recientes demuestran que este tipo de metabolismo domina en la superficie de los océanos, lo que influye en los modelos de flujo de carbono -incluido el CO2- a escala global en el planeta.

Con estos resultados se puede hacer un seguimiento de lo que está ocurriendo en los océanos, a través del estudio de los cambios que ocurren en estas bacterias que son capaces de utilizar la luz. "Así se puede estudiar el calentamiento global y como afectan los microorganismos que hay en el agua de mar porque tienen un papel muy importante en el ciclo del carbono, esencial para construir las moléculas orgánicas que caracterizan a los organismos vivos. La mayor parte de la biomasa que hay en el agua de mar no es de peces o ballenas, sino de microorganismos que no se ven, y estos microorganismos cuando llevan a cabo su metabolismo tienen consecuencias como fijar o emitir menos CO2..., de ahí la importancia que tiene el estudio de las bacterias en el agua de mar".

Este organismo fue aislado de muestras de agua del mar Mediterráneo y fue denominado Polaribacter por su relación con bacterias que se habían detectado con anterioridad a partir de muestras de agua de regiones polares. Es una bacteria que puede captar la energía lumínica y convertirla en energía bioquímica. "En presencia de la luz, el flujo de carbono durante su crecimiento es tal que una buena parte del material celular proviene de la fijación de CO2. Además, es más eficiente en la utilización de la materia orgánica. Estos resultados tienen implicaciones en el papel de las bacterias del agua de mar en la regulación de la concentración de CO2 en la atmósfera y de los mecanismos implicados en el cambio global", insistió el científico.

El proyecto, financiado por el entonces Ministerio de Ciencia e Innovación, actualmente absorbido por el Ministerio de Economía y Competitividad, ha sido la fase final de un estudio previo que describía, por primera vez, el genoma de una bacteria marina que puede utilizar la luz durante su crecimiento en un medio con materia orgánica. Sus conclusiones, publicadas en su momento en destacadas revistas científicas, se basaba en la secuencia del genoma en estado de borrador. Esta semana se ha publicado la secuencia ya completa en la base de datos pública de Estados Unidos GenBank.