La definició i la quantitat de diferents tipus de bacteris en una població natural segueixen sent temes debatuts, però són essencials per entendre com aquestes comunitats microbianes afecten la salut i el medi ambient.

Foto: Imatge de microscòpia de Salinibacter ruber. Autor: Tomeu Viver.

Un equip internacional de científics, liderat per Ramon Rosselló-Móra de l'IMEDEA a Mallorca, Espanya, Kostas Konstantinidis de l'Institut de Tecnologia de Geòrgia a Atlanta, EUA, i Rudolf Amann de l'Institut Max Planck de Microbiologia Marina a Bremen, Alemanya, ha proporcionat nous coneixements sobre com estan estructurades les poblacions bacterianes naturals a nivell intraespecífic.

El Grup de Microbiologia Marina de l'IMEDEA porta investigant gairebé 25 anys la diversitat microbiana en entorns hipersalins, com les salines de s'Avall i Es Trenc a Mallorca, així com els aspectes teòrics i pràctics del concepte d'espècie en bacteris. En aquest marc, l'espècie model Sal. ruber ha servit per estudiar quan diversos són els individus d'una mateixa espècie que coexisteixen en un mateix lloc i entre diferents llocs geogràfics.

Aquest estudi és el primer pas per demostrar que les espècies de bacteris existeixen com a grups discrets que es separen d'altres semblants per salts evolutius que es poden observar mitjançant anàlisis genòmics.

En aquest estudi, es van seqüenciar els genomes de 138 soques de l'espècie Salinibacter ruber, aïllades de les salines solars d'Es Trenc a Mallorca i Fuerteventura a les Illes Canàries. Després, es van comparar aquests genomes amb els metagenomes obtinguts de les mateixes mostres.

Els anàlisis van revelar una distribució discreta de les poblacions dins de l'espècie, amb un baix percentatge d'identitat promig de nucleòtids (ANI) entre el 99,6% i el 99,8%, la qual cosa indica una diversitat genètica significativa.

Utilitzant aquest llindar d'ANI, els investigadors van definir el terme "genomovar" i van establir un valor d'ANI > 99,99% i un contingut gènic compartit > 99,0% per a la definició de soques.

En comparar els genomes seqüenciats amb els metagenomes que representen la població natural, els investigadors van estimar que, tot i que les 138 soques estudiades constituïen aproximadament el 80% de la població de Sal. ruber, la població total en una salina està composta per entre 5.500 i 11.000 genomovars, la majoria dels quals semblen ser poc comuns en el seu entorn natural.

A més, es va observar que les soques més cultivades en el laboratori no necessàriament representaven les soques més abundants en l'ambient natural, la qual cosa indica biaixos significatius en els mètodes de cultiu.

Aquests descobriments ens ajuden a entendre millor la diversitat microbiana i l'estructura de les poblacions bacterianes naturals, amb implicacions importants per a l'ecologia microbiana i la salut pública. A més, destaquen la importància d'abordar la diversitat intraespecífica per a una comprensió completa dels ecosistemes microbians. Aquest estudi marca un avanç significatiu en el nostre enteniment de les poblacions bacterianes naturals i ofereix un marc metodològic i llindars d'ANI que podrien beneficiar futures investigacions sobre la diversitat microbiana.

Enllaç a la publicació original aquí

Aquest estudi ha estat resultat de la investigació dirigida per Ramon Rosselló-Mora i finançada pels projectes del Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats d'Espanya (PGC2018-096956-B-C41, RTC-2017-6405-1 i PID2021-126114NB-C42), també cofinançada pel Fons Europeu de Desenvolupament Regional (FEDER), i realitzada en el marc de les activitats de recerca del centre d'acreditació "Maria de Maeztu" CEX2021-001198. L'equip investigador internacional està format per Konstantinos Konstantinidis (Institut de Tecnologia de Geòrgia, Atlanta, EUA), Rudolf Amann (Institut Max Planck, Bremen, Alemanya) i Luis Miguel Rodríguez (Universitat d'Innsbruck, Àustria). Agraïments especials a tot l'equip de les Salines d'Es Trenc i Gusto Mundial Balearides, S.L. (Flor de Sal d'Es Trenc), i de les Salines de Fuerteventura (Salines del Carmen) per permetre l'accés a les seves instal·lacions i proporcionar mostres.