Descubren microbios vivos en el desierto más seco de la Tierra

Una nueva técnica que separa el ADN externo e interno de la células ha permitido identificar una variedad de microbios vivos y posiblemente activos en Atacama, el desierto más seco de la Tierra.

El desierto de Atacama, que se extiende a lo largo de la costa del Pacífico en Chile, es el lugar más seco del planeta y, en gran medida debido a esa aridez, hostil para la mayoría de los seres vivos. Pero los estudios del suelo arenoso han revelado diversas comunidades microbianas. Sin embargo, estudiar la función de los microorganismos en esos hábitats es un desafío, porque es difícil separar el material genético de la parte viva de la comunidad del material genético de los muertos.

En Applied and Environmental Microbiology, un equipo internacional de investigadores describe una nueva forma de separar el material genético extracelular (eDNA) del intracelular (iDNA). El método proporciona mejores conocimientos sobre la vida microbiana en entornos de baja biomasa, lo que anteriormente no era posible con los métodos convencionales de extracción de ADN, dijo Dirk Wagner, Ph.D., geomicrobiólogo del Centro Alemán de Investigación de Geociencias GFZ en Potsdam, quien dirigió el estudio.

Los microbiólogos utilizaron el novedoso enfoque en muestras de suelo de Atacama recogidas en el desierto a lo largo de una franja de oeste a este desde el borde del océano hasta las estribaciones de la cordillera de los Andes. Sus análisis revelaron una variedad de microbios vivos y posiblemente activos en las zonas más áridas. Una mejor comprensión del ADN ambiental y del ADN biológico, afirmó Wagner, puede ayudar a los investigadores a investigar todos los procesos microbianos.

"Los microbios son los pioneros que colonizan este tipo de entorno y preparan el terreno para la siguiente sucesión de vida", dijo Wagner. Estos procesos, dijo, no se limitan al desierto. "Esto también podría aplicarse a un nuevo terreno que se forma después de terremotos o deslizamientos de tierra donde se tiene más o menos la misma situación, un sustrato a base de minerales o rocas".

La mayoría de las herramientas disponibles comercialmente para extraer ADN de los suelos dejan una mezcla de células vivas, latentes y muertas de microorganismos, dijo Wagner. "Si se extrae todo el ADN, se tiene ADN de organismos vivos y también ADN que puede representar organismos que acaban de morir o que murieron hace mucho tiempo". La secuenciación metagenómica de ese ADN puede revelar microbios específicos y procesos microbianos. Sin embargo, requiere suficiente ADN de buena calidad, agregó Wagner, "que a menudo es el cuello de botella en entornos de baja biomasa".

Para remediar ese problema, él y sus colaboradores desarrollaron un proceso para filtrar células intactas de una mezcla, dejando atrás fragmentos genéticos de eADN que quedan de las células muertas en el sedimento. Implica múltiples ciclos de enjuague suave, dijo. En pruebas de laboratorio, descubrieron que después de 4 repeticiones, casi todo el ADN en una muestra se había dividido en los 2 grupos.

Cuando analizaron el suelo del desierto de Atacama, encontraron Actinobacteria y Proteobacteria en todas las muestras tanto en los grupos de eADN como de iADN. Eso no es sorprendente, dijo Wagner, porque las células vivas reponen constantemente el depósito de iADN a medida que mueren y se degradan. "Si una comunidad es realmente activa, entonces se está produciendo una renovación constante, y eso significa que los 2 grupos deberían ser más similares entre sí", dijo. En muestras recogidas a menos de 5 centímetros de profundidad, descubrieron que las bacterias Chloroflexota dominaban en el grupo iDNA.

En trabajos futuros, Wagner dijo que planea realizar una secuenciación metagenómica en las muestras de iDNA para comprender mejor a los microbios en acción y aplicar el mismo enfoque a muestras de otros entornos hostiles. Al estudiar el iDNA, dijo, "se puede obtener información más profunda sobre la parte activa real de la comunidad".