IIM-CSIC pone la genómica y biología molecular al servicio del mejor conocimiento de la biodiversidad marina de microorganimos

Las técnicas de genómica y biología molecular están demostrando ser herramientas valiosas para comprender la biodiversidad marina y monitorear patógenos en los océanos. Uno de investigadores más activos en esta área de conocimiento es el del Grupo de Inmunología y Genómica del Instituto de Investigaciones Marinas (IIM-CSIC) que vienen compartiendo sus avances en revistas académicas de alto impacto.

Beatriz Novoa, investigadora de este grupo, destaca que los océanos son vitales para “la biodiversidad global, proporcionando oxígeno y absorbiendo dióxido de carbono”. Sin embargo, explica, gran parte de la biodiversidad marina, especialmente de microorganismos desconocidos, corre el riesgo de desaparecer debido a las actividades humanas y el cambio climático como consecuencia de éstas.

Como fruto del trabajo realizado, en los últimos años han identificado bacterias y organismos eucariotas, especies invasoras, así como microorganismos y organismos tóxicos.

La secuenciación masiva de genes, añaden desde el IIM-CSIC, han proporcionado “información valiosa”, pero aún, aclaran, queda mucho por descubrir, ya que aproximadamente el 60% del material genético en una muestra de agua “sigue siendo desconocido” explica Magalí Rey-Campos.

El grupo también ha estudiado el microbioma de las aguas residuales y ha identificado virus en moluscos de todo el mundo, incluyendo virus RNA, que son más difíciles de rastrear que los de DNA. Han detectado la presencia de SARS-CoV-2 en el agua de mar y han identificado 50 virus, incluyendo nuevos virus RNA monocatenarios.

En total, su contribución científica en estos últimos años ha quedo reflejada en 6 publicaciones en revistas científicas de impacto como Frontiers in Veterinary Science o Science of the Total Environment.

En el marco del proyecto VIVALDI, explican, estudios han destacado por permitir identificar a nivel molecular tanto bacterias como organismos eucariotas y los cambios estacionales de abundancia, así como especies invasoras.
La mayoría de los patógenos identificados, explican, podrían tener “impacto en el sector acuícola o afectar a especies relevantes del ecosistema marino, como las diatomeas”.

En estudios más aplicados, se ha puesto el foco en la vigilancia de algas tóxicas en las rías gallegas. “Aunque las tecnologías moleculares se aplican amplia y rutinariamente en investigación, su transferencia a laboratorios encargados del seguimiento, todavía no está consolidada”.

El grupo, explican, también ha aplicado conocimiento de genómica y bioinformática para determinar el microbioma de las aguas residuales que se vierten a la ría de Vigo, y ha puesto el foco en especies filtradoras, como el mejillón, que pueden acumular microorganismos debido a su carácter filtrador.

Referencias:

Ríos-Castro R, Romero A, Aranguren R, Pallavicini A, Banchi E, Novoa B, Figueras A. High-throughput sequencing of environmental DNA as a tool for monitoring eukaryotic communities and potential pathogens in a coastal upwelling ecosystem. Frontiers in Veterinary Science 2021. 8: 765606.

Novoa B, Ríos-Castro R, Otero-Muras I, Gouveia S, Cabo A, Saco A, Rey-Campos M, Pájaro M, Fajar N, Aranguren R, Romero A, Panebianco A, Valdés L, Payo P, Alonso AA, Figueras A, Cameselle C. Wastewater and marine bioindicators surveillance to anticipate COVID-19 prevalence and to explore SARS-CoV-2 diversity by next generation sequencing: One-year study. Sci Total Environ. 2022;833:155140. doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.155140.

Ríos-Castro, Adrián Cabo, Eva Teira, Claudio Cameselle, Susana Gouveia, Pedro Payo, Beatriz Novoa, Antonio Figueras. High-throughput sequencing as a tool for monitoring prokaryote communities in a wastewater treatment plant. Sci Total Environ. 2023;861:160531. doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.160531

Ríos-Castro R, Novoa B, Hernández-Urcera J, Rodríguez F and Figueras A (2023) Harmful algae diversity from a coastal upwelling system detected by high-throughput sequencing. Front. Mar. Sci. 10:1200135. doi: 10.3389/fmars.2023.1200135

Rey-Campos M, Ríos-Castro R, Gallardo-Escárate C, Novoa B, Figueras A. Exploring the Potential of Metatranscriptomics to Describe Microbial Communities and Their Effects in Molluscs. Int J Mol Sci. 2022;23(24):16029. doi: 10.3390/ijms232416029.

Rey-Campos González-Vázquez LD, Novoa B, Figueras B. Metatranscriptomics unmasks Mollusca virome with a remarkable presence of rhabdovirus in cephalopods. Front. Mar. Sci., 22 2023 https://doi.org/10.3389/fmars.2023.1209103