Las arqueas son un grupo distinto de microbios, similar a las bacterias. El equipo de microbiólogos de NIOZ estudia las DPANN-archaea, que tienen células especialmente pequeñas y relativamente poco material genético. Las arqueas DPANN constituyen aproximadamente la mitad de todas las arqueas conocidas y dependen de otros microbios para su sustento:se adhieren a su huésped y toman lípidos de él como material de construcción para su membrana, su propia capa externa.

Hasta ahora, se pensaba que estas arqueas parásitas simplemente comían cualquier tipo de lípidos de su huésped para construir su membrana. Pero por primera vez, Ding y Hamm pudieron demostrar que el arqueón parásito Candidatus Nanohaloarchaeum antarcticus no contiene todos los lípidos que contiene su huésped Halorubrum lacusprofundi, sino sólo una selección de ellos. "En otras palabras:Ca. N. antarcticus es quisquilloso con la comida", concluye Hamm.

Las arqueas son organismos unicelulares que durante mucho tiempo se creyó que eran un grupo específico de bacterias. Al igual que las bacterias, no tienen un núcleo con ADN ni otros orgánulos dentro de sus células. Sin embargo, a partir de la década de 1970, los microbiólogos ya no consideran las arqueas como bacterias, sino que las clasifican como un dominio separado en todas las formas de vida. Así, ahora tenemos arqueas, bacterias y eucariotas, estos últimos incluyen a todos los animales y plantas, que tienen un núcleo con material genético en sus células.

Al analizar los lípidos en el huésped con o sin sus parásitos, Ding y Hamm también pudieron demostrar que el huésped responde a la presencia de sus parásitos. Los huéspedes cambian su membrana, no sólo qué tipos de lípidos y las cantidades de cada tipo que se utilizan, sino que también modifican los lípidos para cambiar su comportamiento.

El resultado es un aumento del metabolismo y una membrana más flexible que también es más difícil de atravesar para el parásito. Esto podría tener consecuencias para el anfitrión, explica Hamm. "Si la membrana del huésped cambia, esto podría tener un impacto en cómo estos huéspedes pueden responder a los cambios ambientales en, por ejemplo, la temperatura o la acidez".

El punto de inflexión en esta investigación microbiológica fue el diseño de una nueva técnica analítica por parte de Su Ding en NIOZ. Hasta ahora, para analizar los lípidos era necesario saber qué grupos de lípidos estaba buscando y centrarse en ellos en el análisis. Ding diseñó una nueva técnica en la que puede observar todos los lípidos simultáneamente, también los que aún no conoces. "Probablemente no habríamos podido ver los cambios en los lípidos si hubiéramos utilizado un enfoque clásico, pero el nuevo enfoque lo hizo sencillo", dice Hamm.

Los microbiólogos están muy entusiasmados con estos nuevos hallazgos. "No sólo arroja una primera luz sobre las interacciones entre diferentes arqueas, sino que proporciona una visión totalmente nueva de los fundamentos de la ecología microbiana", afirma Hamm.

"Especialmente porque ahora hemos demostrado que estos microbios parásitos pueden afectar el metabolismo de otros microbios, lo que a su vez podría alterar la forma en que pueden responder a su entorno. Se necesita trabajo futuro para determinar hasta qué punto esto puede afectar la estabilidad del microbio. comunidad en condiciones cambiantes."

Más información: Su Ding et al, Reclutamiento selectivo de lípidos por un simbionte DPANN arqueal de su anfitrión, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47750-2

Información de la revista: Comunicaciones sobre la naturaleza

Proporcionado por el Real Instituto Holandés para la Investigación del Mar