Miscelánea Humana
Nuestros recursos genéticos
Cileya Muslera
¿Podemos llamar “nuestro” a algo que no conocemos y hasta proteger lo que aun no ha sido registrado? Bueno, pues este es el caso de la gran mayoría de nuestra riqueza genética que de acuerdo al artículo 27 constitucional está dentro de nuestro territorio nacional (suelo, subsuelo, zona económica exclusiva y mar patrimonial) resguardada dentro de los miles de millones de células que forman parte de la pletórica y diversa biota mexicana conformada por plantas, animales, hongos, levaduras, protozoarios, bacterias, arqueas y por qué no hasta por sus correspondientes virus, viroides, priones y lo que se acumule conforme avance el conocimiento.
Los microbios o microorganismos son las formas de vida más abundantes y viejas del planeta de las que nos ocuparemos en este ensayo para entender un poco mejor ante qué estamos cuando hablamos de microorganismos y recursos genéticos. Comencemos reflexionando acerca del fenómeno que llamamos vida centrándonos en el hecho de que la vida en el planeta Tierra es mayoritariamente unicelular y está presente en prácticamente todos los lugares que se han escudriñado en el orbe. Ahora se sabe con toda certeza que las comunidades microbianas son vitales para el funcionamiento de todos los ecosistemas, incluido nuestros cuerpos vistos como tales; sin embargo, la mayoría de los microorganismos son incultivables, es decir, no se pueden aislar y conocer de manera directa, lo que dificulta entender su papel en los sistemas naturales; sin embargo, se han desarrollado nuevas tecnologías que permiten estudiarlos de manera indirecta a través de sus genes que están por doquier. En la naturaleza, es muy raro encontrar ecotipos habitados con una sola especie, o lo que es lo mismo, no encontramos nada más un solo tipo de microorganismo, sino miles de microbios diferentes; por lo general, la mayoría de los ecosistemas contienen comunidades (consorcios y poblaciones) relacionadas tanto en su función como evolutivamente, algo así como que todos son parientes y colegas.
A diferencia de lo que sí vemos o estructuras multicelulares eucarióticas (células con núcleo) como tejidos, órganos, sistemas y organismos completos de plantas, animales y hongos, la forma máxima de organización de los microbios u organismos procarióticos (células sin núcleo) se da por la colonización bentónica por medio de biofilms y tapetes microbianos, que podemos encontrar en muchas superficies, como pueden ser desde nuestros dientes hasta las piedras o la basura de un cuerpo acuático, apreciándose como una capa que les envuelve; mientras en el laboratorio o In vitro, esta primitiva forma de organización se visualiza en forma de colonia para cultivos de bacterias y arqueas, pareciendo un tanto confetis de diferentes formas, colores, grosores, consistencias y olores que crecen sobre una matriz parecida a la gelatina llamada agar.
La mayor parte de los organismos procarióticos son parecidos en sus formas, no tienen un ciclo sexual como nosotros ya que pueden simplemente dividirse sin más trámite y este tipo de detalles hacen que no puedan ser definidos bajo el concepto de especie, como el aplicado a los organismos sexuales con ciclo de vida meiótico como la mayoría de las plantas, animales y eucariontes microbianos. Sin entrar en más detalles, dicho concepto define como especie al conjunto de individuos capaces de cruzarse y producir progenie fértil, incapaz de reproducirse con miembros de otras especies.
De esta manera, muchos grupos filogenéticos o parientes por origen han sido definidos a partir de las secuencias de sus genes, mientras algunos de los linajes del dominio de las bacterias habían sido anteriormente diferenciados por algunas propiedades fenotípicas (las expresadas por sus genes) como morfología ó fisiología. Sin embargo, la mayor parte de los phyla (categoría taxonómica después de reino) consisten en especies que, aunque están emparentadas en algún punto, carecen de una robusta cohesividad fenotípica. Esto indica claramente que la fisiología y la filogenia, no están necesariamente relacionadas, en donde bacterias y arqueas no se pueden agrupar por su forma de comer y digerir alimentos por mencionar un ejemplo.
A pesar de que el concepto de especie representa la unidad fundamental de la clasificación biológica y es crucial para la descripción, entendimiento y comparación de la diversidad biológica, aun no existe una definición oficial de especie en el caso de los microorganismos. Esta situación ha provocado un aumento artificial en el número de especies microbianas reconocidas, ya que una sola especie puede ser identificada con nombres diferentes por otras subdisciplinas, dependiendo del momento del descubrimiento y del objetivo de los taxónomos que trabajan en las diferentes disciplinas médicas, ambientales o de microbiología industrial. Muchas han sido las propuestas para encontrar una definición satisfactoria para todos, pero a raíz de los estudios metagenómicos, se ha aceptado y estandarizado el concepto de especie o filotipo basado en la similitud entre los genes del 16S RNAr que es utilizado como un cronómetro molecular; tomándose como misma especie cuando el porcentaje de similitud de estos genes ribosomales es mayor al 97%.
Así la diversidad microbiana en los ambientes naturales se puede medir a través de los índices de diversidad filogenética, de especies, de genotipos, de genes, de nucleótidos, funcional, morfológica, estructural, metabólica, de metabolitos, evolutiva, de proteínas, y de nicho ecológico. De esta forma arriba del nivel de especie, la diversidad es comúnmente cuantificada sobre la base de las distancias evolutivas observadas entre los grupos taxonómicos de un ambiente en especial, como por ejemplo la diversidad filogenética basada en el cronómetro del 16S RNAr. Abajo del nivel de especie, la diversidad microbiana se describe entonces a través de parámetros genéticos de la población, como son la diversidad de genes y genotipos. Esta diversidad de genes y de genotipos se refiere, respectivamente, a la probabilidad de que dos genes y genotipos tomados al azar en una población, sean diferentes. Esta medida toma en cuenta tanto el número de especies (riqueza) como la frecuencia de cada especie (abundancia) dentro un ambiente determinado, sea el cuerpo humano, un árbol, una piedra de aguas termales, el fondo de una laguna, el estómago de un insecto, o un coral.
Aun así, con todas estas restricciones, se estima que existen en la naturaleza más de un millón de especies de organismos procariontes, pero poco más de 5000 han sido descritos. Se puede decir que sólo una pequeña cantidad de poblaciones diferentes dominan todas las muestras y son las que casi siempre encontramos donde buscamos, pero miles de otras poblaciones de baja abundancia se encuentran en la mayoría de la diversidad filogenética observada. Esta “biósfera rara” es muy antigua y podría representar una casi inagotable fuente de recursos genéticos de innovación genómica.
Para entender la gran importancia de los microbios en nuestras vidas, hay que tener presente que ellos han sido desde el principio de los tiempos terrestres los principales protagonistas; y a veces hasta los únicos de toda la historia de la vida en nuestro planeta azul, en donde el 75% de su historia biológica le pertenece a los microorganisms procariontes. Muy probablemente al final ellos mismos sean quienes cierren el capítulo del libro de la vida de la Tierra. En pocas palabras, por su ubicuidad, antigüedad, riqueza genética y robustez, son el alfa y omega de la biosfera. Todo parece indicar que sin ellos la vida, tal y como la conocemos, no sería posible.
Por lo anterior resultan tan relevantes e imprescindibles en nuestra vida diaria, que dentro de los esfuerzos para profundizar en el conocimiento de nosotros mismos como seres humanos, además del proyecto Genoma Humano, que trató de hacer un mapa de todo nuestro ADN, surgió también el proyecto Microbioma Humano, que no es otra cosa que el mapeo de todos los microorganismos que nos conforman habitando tanto como por dentro y fuera, como en la salud y la enfermedad a lo largo de nuestras vidas. Desde el nacimiento dependemos de estos recursos genéticos tanto como del agua y del aire que respiramos. Para estar sanos debemos tener en equilibrio nuestros microbios, mismos que cambian con los años, el medio ambiente, alimentación, medicamentos que ingerimos, por mencionar algunos factores. Tal vez en un futuro no muy lejano, en lugar de comprar productos para desinfectar nuestra piel, boca, y demás mucosas adquiramos artículos con mezclas de microbios beneficiosas para ciertas áreas del cuerpo como geles y toallitas húmedas, tal y como hoy ingerimos productos con microorganismos benéficos para la digestión.
Así como encontramos microbios en todos y cada uno de los rincones de nuestro cuerpo, que otrora se pensaron estériles, los microorganismos no sólo están presentes en ambientes con todo tipo de climas, sino también en lugares impensables donde el sentido común (tan útil para sobrevivir, pero a veces tan inútil para entender más allá de lo evidente) nos dicta que nada ni nadie podría permanecer ahí ni por un momento. En tales escenarios ambientales, mismos que definen sus características fisiológicas únicas que les permiten sobrevivir y funcionar en estos ecosistemas muy particulares, son los llamados “hábitats o ambientes extremos” que albergan organismos “extremófilos”. Claro que este término de extremo ha sido acuñado desde el punto de vista antropocéntrico, ya que desde la perspectiva de un microbio que habita a 2000 m en el fondo marino aledaño a una ventila hidrotermal, nosotros que nos hemos autodefinido como “mesófilos” propios de ambientes “moderados”, somos por mucho los “extremófilos”.
La categoría de “extremo” implica extremos físicos (temperatura, radiación o presión) y geoquímicos (desecación, salinidad, pH, potencial redox o especies de oxígeno), pudiéndose agregar también los extremos biológicos (nutricionales, de densidad de población, etc.) y la tolerancia a los ambientes con altas concentraciones de solventes orgánicos como alcohol, acetona, ácido acético, hexano, etc. tan comunes en los procesos industriales.
Para poder vivir a tales condiciones, hay que tener todo para funcionar sin problemas, es decir, tener un metabolismo que permita sobrevivir en tan peregrinos ambientes. Por tanto, es de esperar que los extremófilos tengan una maquinaria bioquímica con gran potencial para la industria, dadas sus ventajas metabólicas respecto al resto de los mortales mesófilos o no extremófilos. Por tanto, los microorganismos extremófilos prometen procesos más eficientes que se traducen en mejores rendimientos, ahorro de energía, bajos índices de contaminación y por tanto, ahorro de dinero.
Por citar algunos ejemplos que nos permitan tener una idea más clara de la aplicación de los organismos extremos, mencionaremos algunos casos. Ejemplo, el petróleo: Actualmente se busca aprovechar de manera eficiente y limpia las reservas petroleras, así como obtener productos amables con el ambiente, lograr ahorro energético y tener bajas emisiones de contaminantes al refinar crudos con altos niveles de azufre y metales (crudos pesados cuya densidad es igual o inferior a 27 grados API), ya que las reservas de petróleo con menores proporciones de dichas partículas (crudos ligeros, con densidad API arria de los 27 grados) se encuentran a la baja, por lo que el petróleo de bajo contenido de azufre, producido principalmente en medio oriente, se encuentra a la baja. En consecuencia, petróleos de bajo contenido en azufre son más cotizados que los que tienen mayor cantidad de azufre. “Aligerar” el crudo, significa menos problemas medioambientales serios como la lluvia ácida, que surge como consecuencia principal de la combustión de los compuestos organosulfurados de combustibles fósiles, que emiten SO2 (dióxido de azufre) a la atmósfera deteriorando monumentos y edificios, desestabilizando suelos, aguas, bosques, y cultivos, al variar el pH del medio. Por si esto fuera poco, el SO2 además de ser un precursor en la formación de ozono, con un factor de toxicidad mayor que los óxidos de nitrógeno. Es así como el dióxido de azufre disminuye la calidad de los combustibles, baja en forma notable el octanaje de la gasolina, provoca una mayor emisión de humo en los motores diesel, destruye calderas, acidifica los lubricantes en los motores, etc. En Europa es ilegal sobrepasar el 0.8% de azufre liberado a la atmósfera y nuestro petróleo produce más del 3%. Este azufre del petróleo puede tener un origen orgánico o inorgánico, en donde el inorgánico puede eliminarse por medios fisicoquímicos, pero el azufre de origen orgánico, no se puede eliminar fácilmente de los anillos de tiofeno del hidrocarburo por los medios antes mencionados; así que aquí es cuando se echa mano de los microorganismos extremófilos capaces de consumir ese azufre sin destruir la molécula de hidrocarburo, soportando además las altas temperaturas y demás condiciones propios de la industria petroquímica.
Por otro lado, la mayor parte del crudo se recupera de las formaciones geológicas por medio de procesos de bombeo. Cuando el nivel de petróleo disminuye, el bombeo se dificulta y se vuelve inútil. En tales casos es pertinente la utilización de métodos secundarios, como el uso de bacterias capaces de subsistir bajo las ásperas condiciones de las reservas petroleras de pH extremos, temperaturas arriba de 85°C, y presiones arriba de 2500 psi. Existen algunos procesos patentados que funciona inyectando una solución acuosa que contiene organismos genéticamente modificados. Dicha mezcla emulsiona el petróleo aligerando sus fracciones y por consiguiente se facilita el bombeo del yacimiento. Otro ejemplo es la fórmula Oppenheimer, que consiste en un polvo mezcla de nutrientes y microorganismos seleccionados de diversas fuentes de agua y suelo a partir de su afinidad con los hidrocarburos.
Los recursos genéticos, no necesariamente tienen que ser aprovechados de manera completa con todo y organismo, ya que muchas veces resulta más apropiado, fácil y eficiente el copiar, cortar y pegar (¿y quién no lo ha hecho al escribir un texto?) de un ser vivo a otro que usar al organismo completo. En pocas palabras se puede clonar la información de interés codificada en los genes y de esta manera producir “organismos genéticamente modificados”. Uno de los ejemplos más icónicos es el caso de la producción de la hormona de insulina humana utilizada en el tratamiento de la diabetes. Antes del desarrollo de las tecnologías del DNA recombinante, se recurría a una hormona que sólo difería en un aminoácido con relación a la humana, y que era obtenida del animal que en varios aspectos es compatible con el ser humano, el cerdo. Con los avances en ingeniería genética, se logró clonar el gen que codifica para la hormona de insulina humana en la bacteria Escherichia coli, lográndose producir a escala industrial sin problemas de incompatibilidades y alergias. Gracias a la ingeniería genética, no es necesario superar incompatibilidades utilizando un ser humano completo para extraerle su insulina; mejor ser recurre a fabricar la hormona humana a través de la maquinaria metabólica de una bacteria que hace las funciones de reactor. En resumen, la hormona de la insulina humana se produce copiando, cortando y pegando en una bacteria transgénica abaratando y facilitando por mucho su producción, poniéndola al alcance de cualquiera que la necesite, lo que antes estaba reservado para unos cuantos. De esta manera “sacrificamos” masivamente bacterias en lugar de procesar toneladas de páncreas de humanos o de cerdos para extraerles la hormona de insulina. En fin, con este ejemplo ilustramos a grandes rasgos una de las tantas cosas que se pueden hacer con los recursos genéticos gracias a los avances en biología molecular, ya que así como fue posible clonar un gen humano en una bacteria modificada, prácticamente se puede modificar cualquier gen de animal, vegetal, hongo, protozoario, bacteria, arquea, o virus de acuerdo a las necesidades y de esta manera repercutir en el bien de todos, quedando patente cuan rentable resulta invertir en ciencia y tecnología para un país.
Otro ejemplo nos lo brinda una de las industrias que lleva miles de años aprovechando los recursos genéticos: la industria de los alimentos. Como ejemplos clásicos están los casos del pan, la cerveza y el queso. Actualmente de manera común se recurre a enzimas para mejorar la producción de alimentos, en donde podemos citar productos hechos a la medida como el caso de los alimentos que cumplen con reglas religiosas estrictas de pureza alimentaria. De acuerdo al judaísmo los alimentos puros o tipoC no deben, entre muchas otras cosas mezclarse; por ejemplo, los cárnicos no deben ser consumidos al mismo tiempo que los lácteos, por lo cual en la elaboración de algunos tipos de quesos se sustituyen las enzimas provenientes de estómagos de corderos por enzimas de microorganismos silvestres o genéticamente modificados para lograr las características que le confieren los cuajos de origen animal, evitándose así la mezcla de un lácteo con un animal aunque sólo se trate de una enzima. Otro caso muy cotidiano de biotecnología es el referente a los refrescos embotellados que tanto se consumen en México. Para endulzar estas bebidas se recurre a la alta fructuosa, que no es otra cosa que el almidón de maíz transformado a este tipo de jarabe vía hidrólisis por medio de enzimas amilasas de especies de Bacillus moderadamente termofílicas dando como resultado un poderoso endulzante a precios bastante competitivos. Continuando con el uso industrial del maíz, tan ubicuo en la internacionalmente afamada cocina mexicana, no podemos dejar de mencionar a las ciclodextrinas o cicloamilosas. Por medio del uso de extremoenzimas, sintetizadas a partir de microorganismos genéticamente modificados, se ha incrementado la eficacia en la producción de las ciclodextrinas a partir de almidón de maíz. Entre las aplicaciones de las ciclodextrinas, tenemos que ayudan a mejorar los sabores de los alimentos, a que el cuerpo asimile mejor los medicamentos, a reducir el sabor amargo y esconder olores desagradables en alimentos y medicinas.
Thermus aquaticus: Este microbio se aisló en 1965 a partir de las aguas termales del Parque Nacional de Yellowstone
Los anteriores han sido ejemplos de la elaboración y transformación productos que podemos observar de manera algo más inmediata en nuestra vida diaria; sin embargo, detrás de muchos de ellos se esconde una extremoenzima como herramienta poderosa es quien mejor nos ha permitido aprovechar y disfrutar de los recursos genéticos, sin mencionar otros servicios que da. Se trata de la enzima de la bacteria termófila Thermus aquaticus. Este microbio se aisló en 1965 a partir de las aguas termales del Parque Nacional de Yellowstone y revolucionó la biología molecular porque permitió automatizar y abaratar la técnica de PCR o reacción en cadena de la polimerasa, metodología clave en ingeniería genética. Gracias a esta bacteria hoy día a partir de una pequeña muestra de saliva o cabello es posible determinar paternidades, encontrar enfermedades silenciosas, identificar cualquier tipo de organismo vivo, impulsar la industria biotecnológica a lo cotidiano a través de los alimentos, medicamentos, medicina diagnóstica, detergentes, mejorar el medio ambiente, etc.
Como se ha ilustrado anteriormente, a través de algunos ejemplos, es evidente que los recursos genéticos de diversos nichos ecológicos, con las herramientas adecuadas, se pueden aprovechar para mejorar el día a día de nuestras vidas. Actualmente existe una gran preocupación por conocer la diversidad biológica de todos los ecosistemas tanto para entender su funcionamiento como para aprovechar este conocimiento para la solución de problemas a través del desarrollo de nuevas tecnologías. Sin embargo el estudio de la biodiversidad, va a la par de su pérdida más rápido de lo que esta misma se puede describir. Entre los ecosistemas más afectados podemos citar al medio marino, del cual sabemos mucho menos que de los ecosistemas terrestres, requiriéndose valorar y conservar tanto grupos taxonómicos como hábitas que aun nos resultan totalmente desconocidos junto con todo y su inimaginable riqueza genética.
El mar es el bioma más grande del planeta cubriendo más del 70% de la superficie global del planeta siendo poblado por gran cantidad y variedad de seres vivos. Ahora se sabe que las diversidad des especies en los ecosistemas marinos llega a eclipsar a la de los bosques tropicales.
Los mares contienen más células procarióticas que cualquier otro hábitat acuático, por lo que los microorganismos marinos son considerados los seres más abundantes en el planeta (aprox. 1 millón de células/ml de agua de mar), después de los virus, contribuyendo a que éstos sean considerados como ecosistemas más productivos que los terrestres (por unidad de biomasa). Dentro de esta gran cantidad de microorganismos, los océanos comprenden una amplia variedad de formas de vida (arqueas, bacterias y eucariontes) que comparten la característica común de tener un tamaño menor de 200 µm y de formar parte del placton (bacterioplancton, fitoplancton, zooplancton) cuando flotan a la deriva o del bentos cuando los microbios están adheridos a algún sustrato. Dentro del más de un millón de especies microbianas que albergan los océanos, están representados los descendientes más cercanos de la primera forma de vida (llamada Luca por sus siglas en inglés), atendiendo a la evidencia que apunta a que la vida comenzó en los fondos marinos. Esta enorme cantidad de microbios junto con su vasta diversidad metabólica ha acumulado mutaciones durante los últimos 3500 millones de años, tal y como ha sido posible apreciar a través de las diferentes familias químicas encontradas principalmente en muchos de los escasos microorganismos que ha sido posible aislar del suelo (menos del 1%), fuente de antibióticos, antimicrobianos y otros agentes medicinales actualmente utilizados de forma común.
Toda esta gran cantidad de microorganismos son actores clave en el balance elemental de los ciclos biogeoquímicos del planeta. Por eso los mares proveen de importantes servicios ecológicos en donde los microbios intervienen directamente en el sustento de pesquerías, regulación del clima, captura y almacenamiento del carbono atmosférico, suministro de una gran cantidad de productos naturales, etc. La mayor parte del oxígeno que respiramos se produce en el mar.
Dentro de este grupo de microbios marinos, las bacterias son las especies dominantes tanto en términos de abundancia (densidad o biomasa) como de influencia sobre los procesos ecológicos, representando así un nicho ecológico rico y diverso en recursos genéticos con miles de familias de proteínas aún por describirse y por entender su potencial metabólico y aplicaciones en la industria biotecnológica. Ellas son quienes llevan la mayor parte de la respiración en el mar y su biomasa es comparable a la del fitoplancton y zooplancton. Sin embargo, las bacterias, junto con los demás microorganismos marinos, son desconocidos casi en su totalidad a pesar de que forman la mayor parte de la biomasa oceánica y son responsables del 98% de la producción primaria; entre otras razones por dificultades en el acceso, recuperación, cultivo, y mantenimiento en el laboratorio debido entre otras cosas, a la complejidad de las condiciones marinas y su dificultad para ser reproducidas in vitro o fuera de su hábitat natural.
Por ser los microbios marinos en gran medida responsables de la mayor parte de los ciclos biogeoquímicos que han dado forma al planeta y sus océanos, su estudio permite comprender diversos sucesos como la evolución del clima global, los procesos de descomposición de la materia orgánica, las fluctuaciones bioquímicas de la materia orgánica en el océano o la productividad primaria. Sin embargo, a veces estos microorganismos (dinoflagelados y diatomeas entre otros) por factores no del todo aun comprendidos, pueden alcanzar dimensiones tales que llegan a convertirse en un verdadero problema de salud pública, como es el caso de la marea roja o florecimientos algales nocivos (FAN). Estos fenómenos ni son mareas ni son necesariamente rojas, pero sí pueden causar serios daños al ecosistema con mortandad de organismos marinos incluyendo los de importancia económica, así como llegar a afectar a la población por ingerir sus toxinas con efectos diarreicos, paralizantes o amnésicos a través del consumo de pescados y/o mariscos. Por todo esto su estudio es fundamental para entender su función en el ecosistema y su posible respuesta ante cambios ambientales.
Como ya se ha mencionado, poco se sabe de los microbios marinos junto con su rol ecológico, aunado a que sus poblaciones varían con la profundidad, la zona, la estación del año o las variaciones climáticas dadas por fenómenos como "El Niño". Prochlrococcus marinus (0.6 m) es probablemente el organismo fotosintético más abundante y pequeño del planeta, que además se ha logrado cultivar. Junto con Ostreococcus tauri (0.8 m) ellos son quienes constituyen gran parte del picoplancton y juegan un rol importante en todas las regiones oceánicas centrales, en las zonas de alta productividad, en las zonas ecuatoriales o en lagunas costeras.
La mayor parte de la biodiversidad biológica marina se encuentra en la zona fótica (zona con luz) donde se lleva a cabo la mayor parte de la producción primaria o síntesis de materia orgánica a través de la fotosíntesis; dentro de esta zona se encuentran los arrecifes de coral (entre los 30oN y 30oS de latitud) considerados como los ecosistemas marinos más complejos y diversos que representan menos del 0.1% de la superficie oceánica total, capaces de albergar alrededor del 25% de todas las especies marinas. Los microorganismos fotosintéticos planctónicos asociados a las aguas arrecifales de coral, son consumidos principalmente por esponjas, ascidias, coraels blandos y duros, lo que ayuda entre otras cosas, a mantener el balance del carbono. Dentro de los microorganismos bentónicos o adheridos al sustrato, se encuentran las poblaciones de microbios que están formando parte integral del llamado “holobionte” de las distintas especies de coral. El holobionte coralino, rico en recursos genéticos, está integrado or el mismo coral hospedero mas todos los microorganismos asociados constituyendo un sistema complejo con representantes de los tres dominios de los seres vivos (eucaria, bacteria y arquea), así como también numerosos virus. Las bacterias del holobionte son diferentes a los que integran el agua circundante; sin embargo estas poblaciones son similares dentro de las mismas especies de coral a pesar de estar geográficamente distantes. Por otra parte, dentro de la misma especie de coral el perfil microbiano va a variar dependiendo de si se trata de moco o de tejido del mismo coral. Es tan importante la presencia de las bacterias en los arrecifes, que se ha encontrado una relación entre la alteración del balance de la microbiota asociada y la mortalidad de los corales. La mayor parte de los organismos marinos, como algas, esponjas, peces, crustáceos, etc. albergan también poblaciones específicas de microbios en su superficie y en sus tejidos como parte del picobentos. También encontramos picobentos formando parte de los agregados marinos que están por abajo de los 0.5 mm o “nieve marina”. Diversos estudios sugieren que estas bacterias favorecen la formación de biofilms adhiriéndose a las superficies de sedimentos, diatomeas, algas y otros organismos acuáticos tanto en los ambientes marinos como en los de agua dulce y sistemas hidrotermales. Algunas de las características de las variables medioambientales que influyen en la evolución de la forma y función de los microbios marinos, son las salinidades altas o bajas, variabilidad de nutrientes, cambios bruscos de temperatura, luz, presión y cambios debidos a la profundidad. En las zonas de los giros océanicos presentes en el 70% de los mares, lo microorganismos se encuentran con nivels bajos y hasta indetectables de nitrógeno, fósforo y hierro. En todos los casos influyen también las partículas virales, quienes llegan a exceder el número de células microbianas por un orden de magnitud, siendo vectores potencialmente importante de la mortalidad microbiana y la transferencia lateral de genes.
Como hemos visto, muchos microorganismos están asociados a gran variedad de organismos, jugando un rol fundamental en la salud y metabolismo de sus hospedero. Cuando cortamos una flor, no solamente estamos arrancando a ésta de su hábitat, también nos estamos llevando millones de vidas microscópicas que forman parte. Hasta hace poco se ha prestado atención y dado importancia al papel de los microorganismos como parte integral de la historia y función de la vida en la tierra; sin embargo, esto sólo ha sido apreciado por algunos especialistas. De hecho, aún es bastante común considerarlos desde una perspectiva antropocéntrica, enfocando la atención a las relativamente pocas especies microbianas que causan enfermedades humanas o a aquellas especies que son proveedoras de productos y servicios útiles. Los últimos avances en genómica están renovando esta mirada hacia este universo microbiano, tradicionalmente subestimado. Por lo que conocer sus perfiles poblacionales y su distribución es uno de los pasos básicos para su explotación sustentable.
Particularmente el estudio de los microorganismos marinos ofrece la posibilidad de encontrar nuevos grupos taxonómicos, actividades metabólicas novedosas e incrementar la disponibilidad de recursos genéticos. Y aunque México es mucho más extenso en su superficie marina que en la terrestre, poco se han explorado y estudiado sus mares, y aun en mucho menor grado sus poblaciones microbianas y sus respectivas aplicaciones biotecnológicas.
El aportar información a partir de estudios de biodiversidad microbiana, para el desarrollo de nuevas tecnologías, podría contribuir también a la formación de una colección nacional de referencia que contribuya al aprovechamiento biotecnológico sustentable de los recursos genéticos del país, a menudo dependiente de tecnología extranjera, que no siempre logra cubrir puntualmente nuestras necesidades.
Por lo anterior se requieren leyes y reglamentos en la materia que regulen efectivamente garantizando el beneficio social y la conservación a través del aprovechamiento sustentable de los recursos genéticos y del conocimiento tradicional asociado. Como en muchos casos, dicha riqueza rebasa por mucho nuestra capacidad de comprensión, por lo que debemos tener mucho cuidado a la hora de legislar, escuchando las voces de los expertos en las múltiples disciplinas que constituyen el conocimiento integral de los cuantiosos y mayoritariamente invisibles recursos genéticos.
Referencias
Barott et al., 2011; Bengtsson y Øvreås, 2010; Copley, 2002; Courties, 1994; Chambers y Fenical, 2010; Charpy, 2005; Chisholm et al. 1992; DeLong, 2003; DeLong y Karl, 2005; Egan et al., 2008; Fuhrman et al., 2006; Giovannoni y Sting, 2005; Handelsman, 1998; Hagström et al., 2002; Herbert,1992; Kadavy et. al., 2000; López y Zaballos, 2005; Lovejoy, 2010; Madigan et al., 2003; Madigan y Marrs, 1997; Massana, 2001; Monticello, 1998; Nichaus et al., 1999; Ogunseitan, 2005; Pikuta et al., 2007; Pinhassi et al., 2004; Rippka, 2000; Rosenberg et al., 2013; Rohwer et al., 2002; Rothschild y Mancinelli, 2001; Seshadri, 2007; Sogin et al., 2006; Technology Brief, Contact BNL-OTT 1999; Vaulot, 2008; Vaulot y Partensky, 2008; Venter et al., 2004; Vincent, 1997; Wegley et al. 2007; Xu, 2006.
JMRS
