Universidade de Vigo
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Martes 26 de abril de 2022

¿Quién eres y a qué te dedicas?

Por Sandra Martínez García, Investigadora Postdoctoral Ramóm y Cajal

Microplancton es el conjunto de organismos microscópicos que viven en la columna de agua y que no son capaces de nadar contracorriente. Por supuesto, esta definición puede ser ampliada, corregida, acotada… porque, en realidad, lo que llamamos microplancton incluye una amalgama de organismos muy diferentes y con funciones increíblemente dispares, que interaccionan entre sí y que dependen irremediablemente los unos de los otros. Los que estudiamos el microplancton y sus respuestas ante variaciones en el medio que los rodea, tratamos todos los días con organismos cuyo tamaño abarca varios órdenes de magnitud, que tienen ciclos de vida completamente diferentes, y cuya fuente de energía o carbono incluye la luz solar y diferentes tipos de materia excretada por otros microbios. El funcionamiento de todos y cada uno de ellos tiene un papel determinado en el ecosistema, que contribuye al comportamiento global del microplancton ante cambios en el medio.

Tradicionalmente, utilizamos microscopios para estudiar la composición del fitoplancton (o parte vegetal del plancton), organismos autótrofos capaces de sintetizar materia orgánica. Sin embargo, los organismos heterótrofos más pequeños, las bacterias, no son discernibles al microscopio, por lo que habitualmente se les considera una “caja negra”, un grupo homogéneo de desconocidos que realiza en conjunto una función básica: degradar la materia orgánica producida por otros microbios. Por otro lado, mediante experimentos relativamente sencillos cuantificamos tasas metabólicas básicas realizadas por estos organismos como la respiración, la fotosíntesis o la producción bacteriana. Estas variables son de gran utilidad ya que nos informan sobre la circulación de carbono y nutrientes a través de los ecosistemas, pero se quedan cortas a la hora de explicar la multitud de reacciones bioquímicas que tienen lugar en la columna de agua a cargo de los organismos que constituyen el microplancton. Por ello, los microbiólogos marinos empezábamos a perdernos y a demandar información más específica que pudiera explicar por qué a veces el fitoplancton o las bacterias crecen y se multiplican o simplemente fallecen. Es decir, necesitamos respuestas más específicas a la pregunta:

 

                                 ¿QUIÉN eres y a QUÉ te dedicas?

 

Y es aquí precisamente donde las técnicas genómicas que utilizan la información obtenida a partir de ácidos nucléicos (ADN y ARN) extraídos de los microorganismos son de gran utilidad. Así, por ejemplo, los genes 16S y 18S son componentes de los ribosomas en bacterias procarióticas (organismo unicelular sin núcleo definido) y fitoplancton eucariótico (organismo unicelular con núcleo diferenciado por una membrana), respectivamente. Estos genes se caracterizan por haberse mantenido relativamente inalterados a lo largo de la evolución. Por ello, la identificación de los genes 16S y 18S se utiliza para establecer relaciones filogenéticas (o de “parentesco”) entre microorganismos, e identificar el grupo taxonómico al que pertenecen. Es decir, los genes 16S y el 18S nos informan, con un elevado grado de detalle, de quién (qué grupo de microplancton) está presente en nuestra muestra.

Una vez que sabemos qué organismos se encuentran en el agua en un momento determinado, ¿no os parece que resultaría tremendamente útil conocer qué procesos están llevando a cabo cada uno de ellos?. Para ello analizamos el ARN mensajero (ARNm) de todos los microorganismos presentes. El ARNm es el encargado de transferir la información del código genético que determina el orden de los aminoácidos para la síntesis de proteínas. Es decir, contiene la información específica sobre qué proteínas son sintetizadas en cada momento por una célula. En un organismo, cada proteína lleva a cabo funciones específicas, por lo que si conocemos las proteínas que se están sintetizando…¡voila! ¡sabremos qué está haciendo nuestro microorganismo en ese momento!. Para ello únicamente necesitamos extraer el ARNm de cada organismo y mediante procesos informáticos ordenar los aminoácidos y leer la información contenida en él.

El uso de técnicas genómicas en diversos proyectos liderados en la actualidad por GOB nos ayudará a comprender los procesos que determinan el comportamiento del fitoplancton y las bacterias así como las relaciones entre ambos no sólo en las Rías Gallegas sino también en ambienten tan diferentes como la Antártida, el Mar Mediterráneo o el océano Tropical.

Así, en GOB estamos desgranando poco a poco los “entresijos” del funcionamiento microplanctónico en el océano:

¿Cómo es “por dentro” una proliferación de fitoplancton? ¿Qué hacen cada uno de los organismos implicados? ¿Compiten entre ellos por sobrevivir? ¿Se ayudan los unos a los otros? ¿Cómo afecta a cada uno de estos organismos el cambio global? ¿Y a las interacciones entre ellos?

 
gota de agua
 

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Comienza 2022 y en GOB estamos de nuevo a bordo, dispuestos a una nueva singladura. Con energías renovadas, nos disponemos a ejecutar los proyectos en curso, a esperar impacientes por la resolución de los proyectos solicitados, a diseñar nuevos experimentos y a participar en campañas oceanográficas.
 
Pero la mayor novedad de este año será nuestra presencia regular en las redes sociales para compartir las actividades en las que nos implicamos así como los resultados más reseñables que vayamos obteniendo. Confiamos en que sea de vuestro interés.
 

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GRUPO DE OCEANOGRAFÍA BIOLÓXICA 

CACTI – Torre CACTI
Planta 1ª, laboratorio 100
Fonte das Abelleiras, s/n.
36310 Vigo (Pontevedra)

986 81 87 90 / 986 81 87 86 

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Twitter: Grupo de Oceanografía Biolóxica

 

 

Broullón et al. (2021)

Rapid Fluctuations of the Subsurface Chlorophyll Maximum in Response to Wind Forcing in a Long, Narrow Bay.

Earth and Space Science Open Archive [preprint]

Broullon

 

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Joglar et al. (2021)

Microbial plankton community structure and function responses to vitamin B12 and B1 amendments in an upwelling system.

Applied and environmental microbiology, AEM0152521

 

joglar2021

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