Un equipo multidisciplinario de investigadores de la Universidad de las Illes Balears (UIB), la Universidad de Oviedo y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado una plataforma bioinformática que analiza la capacidad de un ecosistema para asimilar centenares de contaminantes. El trabajo, publicado en la revista ISME J, que pertenece al grupo de Nature, abre nuevas perspectivas para determinar la capacidad de autodescontaminación de un suelo afectado por vertidos como el petróleo o ciertos hidrocarburos aromáticos, a partir de la secuenciación del ADN de microorganismos.
Los científicos han elaborado una base de datos específica que reúne toda la información disponible hasta el momento sobre las encimas y los posibles microorganismos que las contienen y que, de manera natural, son capaces de destruir ciertos contaminantes. El sistema permite establecer la huella dactilar de cada ecosistema y, además, predice en qué suelos puede ser más eficaz la biorremediación, basada en utilizar elementos naturales del propio ecosistema para revertir la degradación de un suelo contaminado.
"La plataforma explora el material genómico de organismos vivos en la búsqueda de información sobre reacciones de biodegradación y ofrece un perfil único para cada ecosistema. En otras palabras, da una visión en tiempo real de las capacidades biodegradativas de un ecosistema y, por lo tanto, de su capacidad para autodescontaminarse", explica el investigador del CSIC en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica Manuel Ferrer.
Para monitorizar la presencia o la ausencia de estos microorganismos y las propiedades que cada uno tiene en suelos con condiciones diferentes, los investigadores han aplicado técnicas diversas de biología de sistemas, como la genómica basada en la secuenciación del ADN del suelo; la proteómica, que supone la secuenciación de las proteínas en cada momento del proceso; y la bioestadística, que consiste en la sistematización y el cruce de datos.
"Cada ecosistema contiene millones de bacterias que, a la vez, contienen millones de encimas, y evaluar la presencia o la ausencia de estas es prácticamente imposible si utilizamos los métodos de análisis genómicos convencionales que se han utilizado hasta el momento", señala Jesús Sánchez, investigador del Instituto de Biotecnología de la Universidad de Oviedo.
Un proceso sostenible y más barato
Las aproximaciones metodológicas realizadas en el trabajo, incluida la base de datos elaborada, son una "oportunidad sin precedentes" para los científicos. El estudio ha descubierto también que las capacidades metabólicas de las encimas y los microorganismos cambian cuando el suelo se somete a tratamientos de limpieza diferentes.
"De esta manera, podremos diferenciar ecosistemas que pueden ser más fácilmente descontaminados de aquellos que no. Es decir, el estudio permitirá establecer diferencias en las capacidades descontaminantes y, por lo tanto, predecir la eficacia de los tratamientos de biorremediación", asegura Ramon Rosselló-Mora, investigador del CSIC en el Instituto Mediterráneo de Estudios Avanzados (IMEDEA), centro mixto de investigación del CSIC y la UIB.
Según el investigador del CSIC en el Centro Nacional de Biotecnología Javier Tamames, "las técnicas de biorremediación permiten afrontar la descontaminación de suelos aprovechando el potencial metabólico de algunos de sus componentes para la limpieza. Se convierten así en una alternativa más sostenible y barata que otros métodos para eliminar residuos y contaminantes".
El estudio, resultado de cinco años de trabajo, forma parte de un proyecto CONSOLIDER, financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad, que tiene por objeto estudiar la biodiversidad de poblaciones de diferentes hábitats dentro de la geografía española, dos proyectos europeos (MAGICPAH y ULIXES), centrados en la investigación de la biodiversidad de poblaciones en suelos y ambientes marinos de la geografía europea de hábitats distintos, y un proyecto CENIT-07-CLEAM de la Universidad de Oviedo, dirigido al desarrollo de técnicas innovadoras de biorremediación y limpieza de suelos contaminados.
Referencia bibliográfica
María-Eugenia Guazzaroni, Florian-Alexander Herbst, Iván Lores, Javier Tamames, Ana Isabel Peláez, Nieves López-Cortés, María Alcaide, Mercedes V. del Pozo, José María Vieites, Martin von Bergen, José Luis R. Gallego, Rafael Bargiela, Arantxa López-López, Dietmar H. Pieper, Ramon Rosselló-Móra, Jesús Sánchez, Jana Seifert, Manuel Ferrer. «Metaproteogenomic insights beyond bacterial response to naphthalene exposure and bio-stimulation». ISME J. DOI: 10.1038/ismej.2012.82.
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Fecha de publicación: Mon Sep 03 13:28:00 CEST 2012