Un grupo de científicos ha desarrollado una nueva técnica de alta eficiencia para identificar la gran variedad de especies de microorganismos que habitan en una determinada "comunidad microbiana". El método ofrece muchas aplicaciones, desde estimar la cantidad de microbios presentes en muestras tomadas del medio ambiente e identificar especies útiles para tratar la contaminación, hasta identificar patógenos y distinguir bacterias inofensivas de las potencialmente usadas en un ataque bioterrorista.
El trabajo se ha realizado en el Laboratorio Nacional Brookhaven. "Las comunidades microbianas se caracterizan por su gran diversidad y complejidad, con cientos de especies por mililitro de agua, o miles por gramo de suelo", resalta el biólogo Daniel (Niels) van der Lelie, autor principal del estudio. "Clarificar esta complejidad es esencial si queremos entender totalmente los roles que los microbios tienen en los ciclos globales, aprovechar sus enormes capacidades metabólicas, o identificar fácilmente amenazas potenciales para la salud humana".
Cultivar poblaciones de microbios para identificar especies es lento y propenso a errores puesto que las condiciones del cultivo con frecuencia ocultan a importantes miembros de la comunidad. Secuenciar genomas completos, si bien es muy específico e informativo, sería una tarea demasiado intensiva y costosa. Así pues, los científicos han estado explorando caminos para identificar segmentos claves del código genético que sean lo bastante cortos para ser secuenciados con rapidez y que permitan distinguir con facilidad entre las especies.
El equipo del laboratorio Brookhaven ha desarrollado una técnica en la cual, utilizando enzimas que reconocen secuencias específicas en el código genético, los investigadores cortan los genomas microbianos en pequeños segmentos que contienen genes identificadores comunes a todas las especies microbianas, además de suficiente información genética para distinguir entre los diferentes microbios.
Para secuencias que no concuerden con uno de los genomas bacterianos ya secuenciados (de los cuales sólo se dispone de unos doscientos), los científicos pueden secuenciar el gen ribosomal completo adjunto a partir de esa primera "etiqueta". Si aún así no encaja con ninguno, entonces la etiqueta probablemente identifique a una nueva especie.
En otra prueba con posibles aplicaciones para identificar agentes utilizados en ataques bioterroristas, la técnica también discrimina claramente entre cepas muy relacionadas de Bacillus cereus, un microbio patógeno del suelo, y el Bacillus anthracis, la causa bacteriana del ántrax (carbunclo).
Esta técnica podría ayudar también a valorar cómo la composición de una comunidad microbiana responde a los cambios medioambientales. Tal información podría ayudar a identificar qué combinaciones de especies serían más apropiadas para, por ejemplo, retirar carbono o limpiar la contaminación radiológica.
