Un equipo internacional ha cartografiado el panorama microbiano de los arrecifes de coral: un potencial inexplorado para la medicina del futuro.

Guardianes de una vida que va mucho más allá de los límites de lo visible, los los arrecifes de coral No son solo un punto clave de biodiversidad macroscópica. De hecho, dentro de los tejidos de los pólipos de coral, bulle un universo microscópico igualmente complejo y vital. Un estudio internacional reciente revela que el secreto de la resiliencia y la riqueza química de estos ecosistemas reside en su microbioma: una reserva inexplorada de moléculas que podrían reescribir el futuro de la medicina y la biotecnología.

El microbioma de los arrecifes de coral: una biblioteca molecular sumergida

A nuestros ojos, los arrecifes de coral aparecen como paisajes marinos de rara belleza, "devorados por los peces y asaltados por el mar". Además, los ecosistemas de coral son infraestructuras biológicas vitales para la salud del océano y para las economías humanas, a las que proporcionan paisajes submarinos que atraen a miles de turistas y grandes cantidades de peces cada año.

A pesar de cubrir menos del 0,1% de la superficie del océano, los arrecifes de coral albergan aproximadamente El 25% de todas las especies marinas Dato conocido: esto significa que una cuarta parte de todas las especies de peces oceánicos dependen de estas estructuras en alguna etapa de su ciclo de vida. Muchos peces adultos, como algunos atunes, pasan allí sus primeros años de vida; otros frecuentan los arrecifes para alimentarse (de pequeños animales que pueblan el ecosistema coralino o de los propios pólipos).

Además, los arrecifes de coral protegen las costas de las tormentas y la erosión y "nutren" áreas del océano que de otro modo estarían desiertas. Hoy descubrimos que, además de albergar los niveles más altos de biodiversidad marina, los arrecifes de coral son también la matriz de un ecosistema. gran variedad de microbiosy producir sustancias químicas que podrían resultar muy prometedoras para la medicina y la biotecnología.

Un equipo de investigación internacional ha descubierto que diferentes especies de coral albergan comunidades microbianas distintas y biomoléculas previamente desconocidasEn resumen, la verdadera biodiversidad de los corales podría residir en su microbioma.

Un rico ecosistema microscópico desplegado para defender los corales del mar.

Como se afirma en el estudio publicado en NatureLos corales dependen de diversas comunidades de microorganismos, a las que colectivamente llamamos microbiomaEstas comunidades proporcionan a los corales nutrientes vitales (carbono, nitrógeno, fósforo, vitaminas, aminoácidos) y actúan para proteger al organismo huésped, por ejemplo, contra algunas enfermedades infecciosas. Un estudio de 2006 concluyó que los microbios asociados con los corales de arrecife producen metabolitos bioactivos para repeler patógenos, depredadores y competidores.

Los agentes antitumorales descubiertos en otros invertebrados de arrecife, como esponjas y corales blandos, se encuentran actualmente en ensayos clínicos, pero aún sabemos muy poco sobre el potencial bioactivo de los microbiomas de los corales. Por lo tanto, con el apoyo del consorcio Tara Pacific, el equipo de investigación analizó muestras de microbioma recolectadas entre 2016 y 2018 de 99 arrecifes de coral diferentes En 32 islas del Océano Pacífico, se está cartografiando el panorama microbiano de los corales formadores de arrecifes a una escala sin precedentes en un océano que alberga el 40% de los arrecifes de coral del mundo.

Los investigadores han reconstruido los genomas de 645 especies microbianas, de los cuales más del 99% nunca habían sido caracterizados a nivel genómico. Como dijo el Dr. Maggie Reddy, del Instituto Ryan de la Universidad de Galway,

Al comparar nuestros resultados con los microbios encontrados en otras especies de arrecifes de coral, quedó claro lo poco que aún sabemos. De las más de 4.000 especies microbianas identificadas, solo el 10 % cuenta con información genética disponible, y menos del 1 % de las especies halladas únicamente en las muestras de Tara Pacific habían sido estudiadas previamente. Esto pone de manifiesto una grave laguna en nuestro conocimiento y subraya la necesidad de realizar muchos más estudios sobre biodiversidad, especialmente en regiones menos estudiadas.

Proteger la ciencia del futuro junto con la salud de los océanos.

La investigación destaca una dimensión crítica, a menudo pasada por alto, de la conservación: cuando los arrecifes de coral mueren, no solo perdemos corales, esponjas, algas y peces; perdemos un vasto ecosistema. “biblioteca molecular” vinculados a la vida microbiana. Además, la caracterización bioquímica de enzimas y compuestos previamente desconocidos sugiere un inmenso potencial sin explotar para la biotecnología y la medicina.

El potencial biosintético de los microbiomas de los corales formadores de arrecifes es igual o superior al de las fuentes tradicionales de productos naturales, como las esponjas. Entre las bacterias biosintéticamente ricas presentes en el microbioma del arrecife de coral, identificamos microorganismos previamente desconocidos (por ejemplo, Acidobacterota) que coexisten con los corales y producen enzimas novedosas con interesantes aplicaciones biotecnológicas potenciales.

explicó el profesor Oliver Tomás.

Las bacterias, arqueas, hongos, virus y algas que viven en la superficie y dentro de los tejidos de los corales son socios altamente especializados de sus huéspedes y productores prolíficos de compuestos bioactivos. Como señaló Thomas,

“Esta investigación representa un claro llamamiento a la acción para proteger nuestros arrecifes de coral, no solo por su valor como ecosistema único, sino también para preservar la excepcional diversidad química que podría posibilitar futuros descubrimientos científicos.”

El próximo mes, Reddy y Thomas se unirán a la Expedición de Coral Tara en Papúa Nueva Guinea para recolectar y estudiar más especímenes marinos.

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Investigadores han reconstruido los genomas de 645 especies microbianas, más del 99% de las cuales nunca habían sido caracterizadas a nivel genómico (Foto: Fernándo Herranz Martín / Licencia Pública General GNU).