Los investigadores han identificado dos linajes profundos de bacterias que nunca antes se habían caracterizado, y los encontraron en la sonrisa con dientes de un delfín.

Estos linajes profundos se conocen como phyla. Un filo es un rango taxonómico amplio que agrupa a los organismos que comparten un conjunto de características comunes debido a una ascendencia común. El descubrimiento de dos filos bacterianos, así como nuevos genes adicionales y productos predichos, proporciona nuevos conocimientos sobre la diversidad bacteriana, la salud de los delfines y la naturaleza única de los mamíferos marinos en general, dijo David Relman, MARYLAND, profesor de medicina y de microbiología e inmunología en la Facultad de Medicina.

Un artículo que describe la investigación se publicó el 16 de noviembre en Biología actual . Relman, quien tiene la cátedra Thomas C. y Joan M. Merigan, es el autor principal. La autora principal es Natasha Dudek, estudiante de posgrado en UC-Santa Cruz.

El Programa de Mamíferos Marinos de la Marina de los EE. UU. Se acercó a Relman hace más de 10 años en busca de ayuda para mantener saludables a sus delfines. Los animales están altamente entrenados y realizan misiones en el mar.

Investigación previa del grupo de Relman, en colaboración con el Marine Mammal Center, reveló un número sorprendente de bacterias nunca antes vistas en delfines y otras muestras de mamíferos marinos, en particular los extraídos de la boca de los delfines, dijo Relman, quien también es jefe de enfermedades infecciosas en el Sistema de Atención de Salud de Palo Alto de Asuntos de Veteranos. Algunas de las bacterias encontradas en el estudio actual están afiliadas a ramas poco conocidas del árbol bacteriano.

"Estos organismos, de la que hemos sabido solo un poquito, son básicamente la materia oscura del mundo biológico, ", dijo." Sabíamos que había oro en esas bocas de delfín, y decidimos que era hora de buscarlo con métodos más completos ".

Oro llamativo

En el nuevo estudio, los investigadores identificaron linajes bacterianos reconstruyendo sus genomas a partir de pequeños fragmentos de ADN. El genoma de una célula determinada sirve como modelo y contiene todas sus instrucciones de funcionamiento, codificado en el ADN. Los investigadores nombraron uno de los linajes recientemente identificados Delphibacteria, en honor a los delfines (Delphinidae es el nombre latino de los delfines oceánicos).

Al observar los genes codificados en los genomas de representantes de Delphibacteria, los investigadores obtuvieron información sobre el estilo de vida de la bacteria. Se prevé que las bacterias expresen una propiedad llamada desnitrificación que puede afectar la salud bucal de los delfines:el proceso químico puede causar inflamación y podría estar relacionado con la enfermedad de las encías. La desnitrificación también ocurre en la placa de los dientes humanos, sugiriendo que algo en las bocas de los mamíferos selecciona para este proceso.

Investigando el estilo de vida bacteriano

Los investigadores diferenciaron entre bacterias y predijeron su comportamiento al observar ampliamente sus genomas. "Lo que hacemos primero es dividir el ADN en un montón de pequeños trozos y pedazos, la mezcla de ADN se secuencia y luego intentamos averiguar cómo se ensamblaron originalmente los genomas, "dijo Dudek. Si un gen es una pieza de un rompecabezas, los investigadores armaron todo el rompecabezas. Este enfoque ha sido encabezado por la colaboradora y coautora del estudio Jillian Banfield, Doctor, en UC-Berkeley.

"Típicamente, las personas están interesadas en pequeñas proteínas Cas9 que podrían ser fáciles de manipular y administrar a las células, ", dijo Relman." Son todo lo contrario:son enormemente grandes ". Las diferentes estructuras en los genes que codifican estas proteínas explican la diferencia de tamaño, y los investigadores sugieren que estas grandes proteínas Cas9 tienen propiedades diferentes a las conocidas antes. Dudek planea continuar con esta línea de investigación.

El estudio también alimenta muy bien el trabajo en curso en el laboratorio de Relman. Un gran, Se está realizando un estudio comparativo para investigar cómo la adaptación a la vida en el mar podría afectar a los microbiomas de los mamíferos marinos. Más allá de descubrir y caracterizar nuevas bacterias, Relman quiere aplicar su investigación a la conservación.

"Los mamíferos marinos están cada vez más amenazados, ", dijo." Son especies centinelas de la salud del mar, y cuanto más entendamos su biología, mejor podremos anticipar los cambios en la salud de su entorno ".