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updated 6:59 PM CET, Dec 16, 2017

La boca del delfín alberga 'materia oscura del mundo biológico'

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bacterias en la boca del delfín

Sorprendente cantidad de nuevas bacterias en muestras de delfines

El estudio de las bacterias que se encuentran en la boca de los delfines está dando a los investigadores una idea de su salud y la naturaleza única de los mamíferos marinos en general.

Los investigadores han identificado dos profundos linajes de bacterias que nunca antes se habían caracterizado, y los encontraron en la dentada sonrisa de los delfines.

Estos linajes profundos se conocen como filo. Un filo (phylum, plural phyla), tronco o tipo de organización, es un amplio rango taxonómico que agrupa organismos que comparten un conjunto de características comunes debido a ancestros comunes. El descubrimiento de dos phyla bacterianos, así como nuevos genes adicionales y productos pronosticados, 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, MD, profesor de medicina y de microbiología e inmunología en la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford.

Un artículo que describe la investigación fue publicado el 16 de noviembre en Current Biology. Relman, que tiene la cátedra Thomas C. y Joan M. Merigan, son co-autores. La autora principal es Natasha Dudek, una estudiante graduada en la UC-Santa Cruz.

El Programa de Mamíferos Marinos de la Armada de los EE. UU. contactó a Relman hace más de 10 años para ayudar a mantener sanos a sus delfines. Los animales están altamente entrenados y realizan misiones en el mar.

Investigaciones anteriores del grupo de Relman, en colaboración con el Marine Mammal Center, revelaron una sorprendente cantidad de bacterias nunca antes vistas en muestras de delfines y otros mamíferos marinos, particularmente aquellos que fueron limpiados de la boca de los delfines, dijo Relman, quien también es jefe de enfermedades infecciosas en el Veterans Affairs Palo Alto Health Care System. Algunas de las bacterias encontradas en el estudio actual están asociadas con ramas del árbol bacteriano poco conocidas.

"Estos organismos, sobre los sabemos muy poco, son básicamente la materia oscura del mundo biológico", dijo Relman. "Sabíamos que había oro en las bocas de los delfines, y decidimos que era el momento de buscarlo con métodos más completos".

bacterias en la boca del delfín

Oro asombroso

En el nuevo estudio, los investigadores identificaron linajes bacterianos mediante la reconstrucción de sus genomas a partir de fragmentos cortos de ADN. El genoma de una célula determinada sirve como modelo y contiene todas sus instrucciones de funcionamiento, codificadas en ADN. Los investigadores nombraron a 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 los representantes de Delphibacteria, los investigadores obtuvieron una idea del estilo de vida de las bacterias. Predijeron que las bacterias expresan una propiedad llamada desnitrificación que puede afectar la salud oral 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, lo que sugiere que algo selecciona para este proceso sobre las bocas de los mamíferos.

Investigar el estilo de vida bacteriano

Los investigadores diferenciaron entre bacterias y predijeron su comportamiento mirando ampliamente sus genomas. "Lo que hacemos primero es cortar el ADN en un montón de pequeñas partes, la secuencia de ADN se secuencia y luego tratamos de descubrir 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 el colaborador y coautor del estudio Jillian Banfield, PhD, en UC-Berkeley.

"Por lo general, la gente está interesada en pequeñas proteínas Cas9 que podrían ser fáciles de manipular y administrar a las células", dijo Relman. "Son todo lo contrario: son enormemente grandes". 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 anteriormente. Dudek planea continuar esta línea de investigación.

El estudio también se alimenta muy bien del trabajo en curso en el laboratorio de Relman. Se está llevando a cabo un gran estudio comparativo para investigar cómo podría afectar la adaptación a la vida en el mar a los microbiomas de 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 en peligro", dijo. "Son especies centinela para la salud del mar, y cuanto más podamos entender su biología, mejor podremos anticipar los cambios en la salud de su entorno".

Artículo científico: Novel Microbial Diversity and Functional Potential in the Marine Mammal Oral Microbiome

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