Dic07062022

Darrera actualitzacióDiv, 01 Jul 2022 11pm

Back Estàs aquí:Inicio Medi Ambient Projectes Desenvolupen una eina per entendre com interaccionen els microbis marins

Desenvolupen una eina per entendre com interaccionen els microbis marins

Permet millorar les prediccions sobre com interaccionen els microbis marins i es podria aplicar en estudis sobre canvi climàtic, bioremediació i també en altres camps com ara la medicina o l'agricultura. Ho ha desenvolupat un equip internacional liderat per l'Institut de Ciències del Mar del CSIC.

L'eina permet conèixer millor les xarxes d'interacció microbianes, xarxes complexes com les de la imatge, que es donen a l'oceà però també a la microbiota intestinal, amb efectes importants en la salut de les persones.Un equip internacional liderat per l'Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) de Barcelona, amb la col·laboració del Rega Institute de Bèlgica, la Universitat d'Oslo (UiO) i l'Institut Espanyol d'Oceanografia (IEO), ha desenvolupat una eina, batejada com a EnDED, que ajuda a entendre millor el rol de l'ambient en la predicció de les interaccions microbianes a l'oceà, que sustenten el funcionament de la majoria d'ecosistemes marins.

EnDED, donada a conèixer recentment a la revista Microbiome, permet millorar les prediccions sobre les possibles interaccions microbianes a l'oceà quan és aplicada a xarxes d'associació construïdes a partir de dades moleculars extretes de mostres marines.

Les dades moleculars permeten determinar els organismes que participen a la xarxa, on les línies que uneixen dues o més espècies indiquen una possible interacció ecològica. Per exemple, si un protista i un bacteri apareixen connectats a una xarxa, això podria indicar una relació de parasitisme.

“L'eina intenta millorar les nostres prediccions de les connexions a les xarxes ecològiques, que són similars a les xarxes socials o elèctriques. La diferència principal és que, en aquest cas, les connexions representen interaccions ecològiques entre microbis marins, a través de mecanismes com la simbiosi o el parasitisme”, explica la primera autora de l'estudi, Ina M. Deutschmann, que ha finalitzat recentment la seva tesi doctoral a l'ICM-CSIC.

Aplicable a tot tipus d'ambients

La nova metodologia és aplicable no sols al medi marí sinó també al terrestre. Així mateix, l'equip investigador sosté que podria servir per a l'estudi de les associacions microbianes que es donen al cos humà, per exemple, al sistema intestinal, que té efectes importants en la salut de les persones.

"Aquesta metodologia es podria utilitzar en gairebé qualsevol investigació on es pretengui comprendre les interaccions ecològiques microbianes, incloent-hi la medicina, l'agricultura o la bioremediació del medi ambient", afegeix Deutschmann.

Aquesta metodologia es podria utilitzar en gairebé qualsevol investigació on que estudii les interaccions ecològiques microbianes, incloent-hi la medicina, l'agricultura o la bioremediació del medi ambient

Una eina clau en el context de canvi global

Conèixer la naturalesa de les interaccions microbianes és clau per predir, per exemple, l'efecte de l'augment de la temperatura dels oceans, que pot arribar a canviar la distribució dels microorganismes i, en conseqüència, causar grans desequilibris a la base de la cadena tròfica marina.

Pel que fa a això, els autors del treball alerten que “els canvis ambientals que estem experimentant poden afectar les interaccions ecològiques i, en conseqüència, poden desaparèixer espècies o canviar les dinàmiques que sustenten l'estat actual del microbioma marí, impactant això en el funcionament global del planeta”.

Canvis a escala microbiana, conseqüències globals

El microbioma de l'oceà –tots els microorganismes i els seus gens– és fonamental per al funcionament del planeta i per a la regulació del clima. I és que els microorganismes tenen un paper essencial, tant en els cicles biogeoquímics globals, com en la transferència d'energia a les xarxes tròfiques.

Fins ara, les interaccions ecològiques microscòpiques eren molt poc conegudes, ja que no és fàcil treballar a escales tan petites. Tot i això, tot això sembla estar canviant gràcies, d'una banda, a les noves tècniques moleculars, que són capaces de revelar quines espècies hi ha a cada lloc i època de l'any, i de l'altra, als nous mètodes computacionals, que permeten construir xarxes d'associació que representen hipotètiques interaccions ecològiques.

La importància d’estar al mateix lloc

El problema és que de vegades hi ha organismes que no interactuen entre ells, però apareixen com si ho fessin pel simple fet de trobar-se al mateix lloc. Això passa perquè els algoritmes utilitzats per construir aquestes xarxes ecològiques es basen en estimacions dels microorganismes que hi ha en diferents ambients.

En aquest sentit, Ramiro Logares, investigador de l'ICM-CSIC i coautor del treball, detalla que “el nostre model és capaç de determinar si en una xarxa ecològica microbiana la connexió entre dos organismes representa una potencial interacció ecològica o es tracta simplement del fet que coincideixen al mateix lloc perquè tenen les mateixes preferències ambientals”.

Article de referència:

Deutschmann, Ina Maria, Gipsi Lima-Mendez, Anders K. Krabberød, Jeroen Raes, Sergio M. Vallina, Karoline Faust, and Ramiro Logares. “Disentangling Environmental Effects in Microbial Association Networks.” Microbiome 9, no. 1 (2021): 232. https://doi.org/10.1186/s40168-021-01141-7.