Los microbios están en todas partes; en los humanos, nos protegen de las bacterias dañinas y nos ayudan a digerir los alimentos; en suelos, proporcionan nutrientes y estimulan el crecimiento de las plantas. Los microbios incluso viven en sedimentos debajo del lecho marino donde juegan un papel clave en el ecosistema submarino.

Los científicos están identificando y caracterizando más microbios cada año utilizando tecnologías de secuenciación de ADN. A medida que se secuencia cada nueva especie, los científicos lo agregan al "árbol de la vida microbiano, "creando un censo virtual de lo que hay allí.

Resulta que no es un trabajo fácil. Para poner las cosas en perspectiva los científicos no están seguros de cuántos microbios existen. Las estimaciones varían ampliamente de millones a billones.

La profesora de la Universidad de Delaware, Jennifer Biddle y Rosa Leon-Zayas, que completó el trabajo postdoctoral en la UD a principios de este año, describió recientemente nuevos detalles sobre microbios conocidos como parcubacterias en un artículo publicado en Microbiología ambiental .

Las parcubacterias se encontraron en muestras de sedimentos recolectadas por James Cameron dentro de la región Challenger Deep de la Fosa de las Marianas durante la Expedición Deepsea Challenge. Consejero de doctorado de Leon-Zayas, Doug Bartlett del Instituto de Oceanografía Scripps, fue un científico jefe de la expedición.

"Desde una perspectiva científica, Challenger Deep fue una oportunidad invaluable para recolectar muestras de la parte más profunda del océano, "dijo Leon-Zayas, el autor principal del artículo, ahora es profesor asistente en la Universidad de Willamette.

Los científicos tradicionalmente han aprendido cómo funcionan los microbios cultivándolos y estudiándolos en placas de Petri y vasos de precipitados. No fue hasta que la secuenciación del ADN avanzó para incluir la capacidad de separar y probar microbios presentes en muestras ambientales (como suelos o sedimentos) que los científicos se dieron cuenta de que habían pasado por alto una gran parte de las bacterias que ahora se llaman radiación Phyla candidata (CPR).

Un grupo de microbios CPR llamado Parcubacteria se había visto en el agua subterránea y en los sedimentos poco profundos de algunos lugares de la tierra. pero solo se había estudiado intensamente en muestras de sedimentos de un acuífero cerca de Rifle, Columna.

Cuando Cameron recolectó muestras de sedimentos en el fondo de la zanja, los científicos descubrieron que allí viven muchas especies diferentes de parcubacterias, también.

"Estábamos interesados ​​en ver si los microbios que viven en el fondo del océano tenían el mismo estilo de vida que los microbios que viven en los suelos de Rifle, Colorado, "dijo Biddle, un microbiólogo marino y profesor asociado en el College of Earth, Oceano, y la Escuela de Ciencias y Políticas Marinas del Medio Ambiente.

Leon-Zayas utilizó una técnica de clasificación para separar las células microbianas de las partículas de sedimento para que los científicos pudieran amplificar y secuenciar el ADN microbiano. Luego, los investigadores caracterizaron los genomas microbianos individuales. Basándose en los genes que están presentes en el genoma (secciones de ADN que definen qué metabolismos es capaz de realizar una célula), los científicos pueden inferir lo que está haciendo la bacteria.

Esta secuenciación genómica reveló que las parcubacterias de las profundidades marinas tienen un metabolismo bastante simple; pero los genomas eran más grandes que los de sus primos terrestres e incluso tenían algunas características adicionales. En particular, estas características indicaron que las bacterias pueden realizar respiración anaeróbica, usando cosas como el nitrato para respirar en lugar de oxígeno.

Las parcubacterias también parecían tener más proteínas y enzimas asociadas con ambientes fríos, no es de extrañar ya que el fondo de la Fosa de las Marianas es frío y oscuro.

"Tiene sentido que los organismos en el fondo del océano tengan que ser más autosuficientes. El medio ambiente es extremo y no hay tanta comida". "Dijo Biddle.

Si bien el descubrimiento agrega una nueva rama en el árbol genealógico microbiano, quedan muchas preguntas sin respuesta.

Según Biddle, que forma parte de un equipo de la UD que recientemente obtuvo una subvención de la Fundación Keck para profundizar en la investigación microbiana, La secuenciación del ADN ha revelado una enorme área nueva de la microbiología que se desconocía hace una década.

El rápido desarrollo de la tecnología ha sido clave para el avance del campo, ella dijo, desde el desarrollo de sumergibles capaces de transportar científicos al fondo de la trinchera, a nuevos instrumentos sofisticados, como citómetros de flujo, que ayudan a los científicos a clasificar, secuenciar y analizar los organismos más diminutos.

Cuanto más descubren los científicos, sin embargo, cuanto más se dan cuenta de que hay que aprender.

"Es un área enorme para descubrir en este momento, "Dijo Biddle.