Descubren las diferencias genómicas de las microalgas marinas y de agua dulce

floración de fitoplancton

Las especies marinas contienen en sus genomas significativamente más genes de origen viral

El profesor asociado de biología Kourosh Salehi-Ashtiani y el científico investigador principal de la Universidad de New York Abu Dhabi (NYUAD), David Nelson, informan en un nuevo estudio que han cultivado y secuenciado con éxito 107 especies de microalgas de 11 diferentes filos autóctonas de diversos lugares y climas para obtener información sobre las diferencias genómicas en microalgas de agua dulce y salada.

Los investigadores también han descubierto que estos genomas de algas muestran un contenido genético generalizado de origen viral.

En el artículo los investigadores presentan la secuenciación del genoma completo de 107 especies diferentes de microalgas de una amplia gama de grupos evolutivos.

secuenciación del genoma de microalgas

Además de estos genomas de algas recién secuenciados, se incluyeron genomas de microalgas del Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) para investigar las diferencias genómicas entre microalgas de una variedad más extensa de hábitats, específicamente agua salada (marinas) y agua dulce. La comparación de genomas llevó a la conclusión de que las especies marinas y de agua dulce tenían diferencias fundamentales en sus membranas nucleares y celulares. Además, las especies marinas contenían en sus genomas significativamente más genes de origen viral.

El documento describe las diferencias en las algas marinas y de agua dulce para comprender mejor cómo tratan los organismos el agua salada. Estos resultados pueden ayudar a orientar los esfuerzos futuros de bioingeniería para desarrollar variedades de plantas adaptadas para crecer en agua salada, que es de interés para la seguridad alimentaria local y regional.

El descubrimiento de familias virales en especies de algas marinas muestra que muchos genes fueron compartidos en el pasado entre virus y algas, probablemente debido a infecciones virales, y retenidos por las algas para ayudarlos a lidiar con desafíos específicos del hábitat. Estos hallazgos brindan nuevas perspectivas sobre las positivas contribuciones que los virus pueden hacer a la evolución de los organismos que infectan.

virus de alga

Imagen: Un virus de las algas que se adhiere a una célula de Chlorella. Crédito: Imagen adaptada de James L. Van Etten y David D. Dunigan, doi: 10.1371/journal.ppat.1005751.g001)

"El descubrimiento de que los genes que contienen principalmente proteínas de membrana y virales se compartían entre microalgas marinas de diferentes linajes indica su importancia para el mantenimiento de la integridad de la membrana en un ambiente salino", dijo Salehi-Ashtiani. "Esta nueva información genómica puede orientar el desarrollo de la agricultura biosalina en regiones donde el agua tiene una alta salinidad".

“Estudios recientes han demostrado que los virus adquieren con frecuencia genes del hospedador. Aquí, mostramos que repetidamente ha ocurrido lo contrario a lo largo de la evolución de las algas. Los virus parecen ser una importante fuerza impulsora en la evolución de las microalgas a través de la donación generalizada de genes a diversos linajes", dijo Nelson.

Salehi-Ashtiani y Nelson señalan que los descubrimientos de la secuenciación genómica de especies de microalgas han demostrado que las fuentes ambientales de virus deben considerarse y evaluarse más seriamente para anticipar futuras crisis potenciales de salud pública.

El estudio titulado "Large-scale genome sequencing reveals the driving forces of viruses in microalgal evolution", ha sido publicado en la revista Cell Host & Microbe

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