Canarias firma el hallazgo de nuevos virus en los ecosistemas oceánicos

Un grupo de investigadores de España, Inglaterra y Alemania, liderado por el científico grancanario Federico Baltar, actualmente profesor de la Universidad de Viena y Manuel Martínez-García de la Universidad de Alicante, han descubierto bajo la plataforma de hielo del Mar de Ross, en la Antártida, una comunidad de virus antes desconocidos, que juegan un papel importante en los ecosistemas oceánicos. Un hallazgo que ha sido publicado esta semana en la revista de alto impacto científico Nature Communications.

En un estudio anterior, los investigadores describieron por primera vez los microbios y sus funciones en el océano a 400 metros de profundidad, bajo la capa de hielo Antártico, momento en el que hallaron una comunidad de virus, y comenzaron a caracterizarlos e investigar si estaban activos. «Para nuestra sorpresa, descubrimos que la mayor parte de esos virus son nuevos, no descubiertos antes y, además, que se encuentran activos e infectando a las bacterias mas importantes y activas en ese ecosistema. Por lo que demostramos que esos virus, antes desconocidos, juegan un papel importante en los ecosistemas oceánicos, regulando la actividad de los principales motores (bacterias) de las ciclos de los elementos», indicó Federico Baltar.

Los virus hallados por primera vez portan genes involucrados en la adquisición de nitrógeno, azufre y fósforo

En este trabajo, el equipo científico analizó datos genómicos, transcriptómicos y metagenómicos de células individuales para descubrir la diversidad viral, la biogeografía, la actividad y su papel como facilitadores metabólicos de microbios bajo la barrera de hielo de Ross, la plataforma de hielo más grande de la Antártida con un impacto importante en el ciclo global del carbono. La perforación de hielo se realizó a 300 kilómetros del frente RIS, y se recogieron muestras de agua de mar a tres profundidades, 30, 180 y 330 metros por debajo de la plataforma.

607 genomas virales

«Utilizando un método bastante conservador, encontramos un total de 607 genomas virales. Dado que la clasificación taxonómica de los virus es compleja cuando se trata de virus no cultivados, utilizamos dos clasificación mediante el programa Virsorter 2.0, que identifica los genes distintivos de los distintos tipos de virus (virus ARN o ssADN).

Investigando la actividad transcripcional (RNA), los resultados del estudio revelaron una diversidad única de viroplancton y composición comunitaria, compuesta en su mayoría por taxones desconocidos, endémicos y novedosos. «Coherente con la comunidad bacteriana de la Plataforma de Hielo Ross que ya habíamos caracterizado anteriormente, la comunidad de virus que comenzamos a estudiar posteriormente estaba relacionada con comunidades polares de océanos abiertos y mesopelágicos», adelantó el profesor Baltar.

El investigador apuntó que el análisis de transcripciones virales también reveló una comunidad viral activa que infectaba de manera más activa a procariontes clave en la conducción del ciclo de elementos, respaldando una dinámica de kill-the-winner -hipótesis matar al ganador-, «que básicamente dice que los virus marinos prefieren especializarse en atacar a las bacterias mas activas dentro de la comunidad».

Esta comunidad vírica juega un papel relevante en los ciclos globales de nutrientes en estas aguas profundas

Atendiendo a los resultados del análisis del genoma, comprobaron que estos virus portan genes metabólicos auxiliares específicos -genes que pueden insertar en el genoma de sus hospedadores bacterianos-, potencialmente involucrados en la adquisición de nitrógeno, azufre y fósforo.

«En conjunto, los virus que se encuentran bajo las plataformas de hielo antárticas están posiblemente involucrados en programar el metabolismo de microbios ecológicamente relevantes que mantienen la producción primaria en estos ecosistemas impulsados químicamente, los cuales tienen un papel importante en los ciclos globales de nutrientes».

En resumen, tal y como especifica el investigador grancanario, este estudio demuestra que la mayoría de los virus debajo de la plataforma de hielo de la Antártida son novedosos y tienen el potencial de impactar el ciclo de nitrógeno, fósforo y azufre en este ecosistema, influenciando consecuentemente los ciclos biogeoquímicos globales. «Estudios mecanicistas adicionales ayudarán a proporcionar más información biológica sobre el papel de los virus en uno de los ecosistemas más poco explorados de la Tierra».

Federico Baltar lideró el primer estudio mundial que ha desvelado el misterio de la vida bajo la mayor plataforma de hielo en la Antártida, en el Mar de Ross, así como la función que cumplen estos microorganismos en un ecosistema tan extremo. Natural de Las Palmas de Gran Canaria, cuenta con una brillante trayectoria científica que lo sitúa entre los investigadores jóvenes mejor valorados en su campo a nivel internacional. Un logro que él dedica a su madre, Lucía González Florido, por su ejemplo y apoyo constante en cada reto que ha emprendido.