SE DESCUBREN NUEVOS GENES RESISTENTES A LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA Y A PERCLORATOS

El equipo científico dirigido por el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) descubrió cinco nuevos genes que son resistentes a la radiación ultravioleta y al perclorato producido por microorganismos expuestos a altas dosis de radiación.

Con este fin, los investigadores analizaron muestras ambientales de la laguna de alta sal en las tierras altas andinas en Argentina y las salinas de Es Trenc en Mallorca. Este descubrimiento nos ayudará a comprender mejor cómo la vida se adapta al entorno extremo de nuestro planeta y si puede ocurrir en lunas de hielo en otros planetas o sistemas solares.

Intentar comprender el origen de la vida en la Tierra y explorar su posibilidad de existir fuera de la Tierra es uno de los desafíos de la astrobiología. El primer paso es comprender los límites de la vida, para lo cual los científicos han recurrido al llamado entorno extremo que hemos descubierto en la Tierra. Estos entornos se caracterizan claramente por un entorno de vida hostil.

Un nuevo estudio dirigido por el Centro de Astrobiología ha identificado cinco nuevos genes que son resistentes a esta luz ultravioleta. Con este fin, los investigadores eligieron muestras ambientales de microorganismos que viven en las lagunas de alta sal en las tierras altas andinas en Argentina, como Lago Seco a 3.200 my Laguna Diamante a 4.589 m. También se han estudiado las Salinas de Es Trenc de Mallorca, aunque están al nivel del mar, todavía tienen microorganismos que resisten altas dosis de radiación.

Según un informe de investigación publicado en Frontiers of Microbiology, los investigadores descubrieron cinco genes que confieren resistencia a la radiación ultravioleta y al perclorato. Además, "también mostraron resistencia a los compuestos de nitroquinolina que imitan los efectos de la radiación en el ADN", dijo Eduardo González Pastor, autor principal del estudio e investigador del Centro de Astrobiología. Agregó: "La resistencia al compuesto indica que los genes identificados pueden estar relacionados con la reparación y / o protección del daño del ADN causado por la radiación ultravioleta y el perclorato".

Los investigadores han utilizado una técnica independiente de cultivo para buscar estos genes de resistencia a radiación. Esto significa que no ha sido necesario cultivar ni aislar los microorganismos de los ambientes estudiados. “Se ha hecho así porque una gran parte de los microorganismos no se pueden cultivar en condiciones de laboratorio”, explica Eduardo González Pastor. Así, la técnica empleada ha sido la denominada ‘metagenómica funcional’, que consiste en aislar el ADN (al que se denomina metagenoma) de todos los microorganismos de una muestra, para a continuación fragmentarlo e introducirlo en vectores que permiten que los genes se expresen en una bacteria que se puede manipular en el laboratorio: Escherichia coli. De esta forma, se generan las denominadas bibliotecas metagenómicas, en las que cada célula de E. coli contendría un fragmento del ADN metagenómico. Posteriormente, los investigadores expusieron estas bibliotecas a radiación UVB y seleccionaron aquellas bacterias que presentaban resistencia a radiación, secuenciaron en fragmento de ADN ambiental que llevaban y analizaron y estudiaron los genes responsables de esa resistencia.

En la exploración planetaria, esta investigación puede sentar las bases para la producción de plantas y microorganismos necesarios para los sistemas de soporte vital fuera de nuestro planeta. Son más resistentes a la radiación, que es uno de los principales problemas del espacio y de planetas como Marte. 

Por otro lado, en el planeta rojo, se ha encontrado la presencia de perclorato en el suelo. González Pastor explicó: "El perclorato es un oxidante y es muy tóxico, lo que limitará el suelo marciano como sustrato para los cultivos". "En este trabajo, se identificaron por primera vez los genes relacionados con la resistencia al perclorato, Es por eso que el uso de estos genes puede modificar las plantas para hacerlas más resistentes al perclorato, así como a los microorganismos que promueven el crecimiento de las plantas, lo que beneficiará su desarrollo, agregó.

Además, en el caso del cambio climático, se espera que aumente la radiación UVB que llega a la superficie de la Tierra. Esto puede causar daños a los cultivos porque no están adaptados a altas dosis de radiación. Por lo tanto, "es posible considerar modificar su tolerancia a la radiación UVB a plantas de interés alimentario modificando genes de microorganismos expuestos a dosis más altas de radiación y desarrollando mecanismos de resistencia molecular más efectivos", explica Eduardo González Pastor.

Fuente: Noticias de la Ciencia