EEUU.- Un equipo internacional de científicos liderado por la California State University San Marcos ha secuenciado los genomas de 14 cepas de una alga, abriendo el camino para potenciales progresos en los campos de la odontología para ortopedia hasta el control de los gases con efecto invernadero.

El trabajo de los investigadores, recién publicados en la revista Nature, incluyó la decodificación del ADN de cepas relacionadas del fitoplancton Emiliania huxleyi. El proyecto es uno de los pocos esfuerzos en el mundo para revelar el genoma de las algas marinas y el primero en documentar un pan genoma (un conjunto de genes fundamentales compartidos por diversas variedades de algas).

“Todavía es muy raro tener una secuencia del genoma completo para cualquier fitoplancton marino” dijo Sonya Dyhrman, profesora de oceanografía microbiana en la Columbia University y co-autor del nuevo estudio. “Es absolutamente sin precedentes tener múltiples cepas de la misma especie secuenciados”.

Mientras que las diferentes cepas comparten entre el 70 a 80% de su ADN, entre el 20 y 30% de sus genes son únicos para cada cepa. Esta diversidad permite que ellos habiten virtualmente en casi todos los océanos del mundo, a excepción de los mares polares, dijo la autora principal del estudio Betsy Read, profesora de biología molecular y celular en la  California State University San Marcos. “Ellos tienen una gran capacidad para adaptarse” manifestó Read.

Para el estudio de las microalgas, Read colaboró con cerca de dos docenas de científicos de instituciones en EEUU, Alemania, Inglaterra y Francia.

El hallazgo, destacó Dyhrman, es tan valioso para la microbiología como la descripción del genoma humano para la medicina.

“Cada vez que desbloqueas el código, te permite entender como ese organismo funciona y como interactúa con su medio ambiente” indicó  Dyhrman.

Emiliania huxleyi, el tercer más abundante tipo de fitoplancton, es un componente clave de la cadena alimenticia del océano. Estas microalgas alimentan a animales como crustáceos, moluscos y otros filtradores.

Estas microalgas absorben el dióxido de calcio para construir sus conchas, jugando de esta forma un papel crucial en el ciclo global del carbono. La familia del fitoplancton a la cual pertenece puede representar el 20% de la “fijación de carbono” en algunos sistemas climáticos, destaca el estudio.

Su genoma podría revelar formar para controlar el dióxido de carbono en la atmósfera y el océano mediante la identificación de los genes que activan los procesos como la fotosíntesis y calcificación. Y esto puede ayudar a los científicos a estudiar el rol que las microalgas jugaron en el clima durate otros período geológicos, destacó Dyhrman.

Más allá del clima, la huella genética de las microalgas podría inspirar la innovación en medicina y tecnología. Read que sus propiedades de reflejar la luz podría conducir al desarrollo de la optoelectrónica (dispositivos que producen o controla la luz).

Y su proceso de formación envolvente de la concha podría allanar el camino a dispositivos biomédicos a base de calcio, tales como reemplazos de articulaciones o implantes dentales. También podría ayudar a explicar la calcificación saludable que sucede durante el crecimiento óseo, y los depósitos de calcio no saludables que se producen en condiciones tales como los cálculos renales y enfermedades del corazón.

Referencia:
Pan genome of the phytoplankton Emiliania underpins its global distribution, Betsy A. Read, Jessica Kegel, Mary J. Klute, Alan Kuo, Stephane C. Lefebvre, Florian Maumus, Christoph Mayer, John Miller, Adam Monier, Asaf Salamov, Jeremy Young, Maria Aguilar, Jean-Michel Claverie, Stephan Frickenhaus, Karina Gonzalez, Emily K. Herman, Yao-Cheng Lin, Jonathan Napier, Hiroyuki Ogata, Analissa F. Sarno, Jeremy Shmutz, Declan Schroeder, Colomban de Vargas, Frederic Verret, Peter von Dassow, Klaus Valentin, Yves Van de Peer, Glen Wheeler, Emiliania huxleyi Annotation Consortium, Joel B. Dacks, Charles F. Delwiche, Sonya T. Dyhrman, Gernot Glöckner, Uwe John, Thomas Richards, Alexandra Z. Worden, Xiaoyu Zhang & Igor V. Grigoriev, Nature, 13 june 2013