ciencia
La diversidad de comunidades microbianas (comunidades microbianas), especialmente en el suelo, es asombrosa, con hasta 10.000 especies presentes en una taza de material. Los científicos están trabajando para comprender cómo responden el microbioma y sus miembros a su entorno. Estos procesos pueden moldear profundamente las propiedades y la composición de los suelos. En dos publicaciones, los investigadores estudiaron cómo diferentes especies de microbios interactúan entre sí e intercambian recursos como vitaminas. La investigación se centra en los corrinoides, nutrientes de la familia de la vitamina B12. Muchas bacterias del medio ambiente no pueden producir estos químicos. Una comprensión más profunda de cómo los microbios intercambian estos nutrientes clave puede ayudarnos a comprender cómo el microbioma controla procesos como el ciclo del carbono y los nutrientes.
Influencia
Los suelos de la Tierra son fundamentales para mantener ecosistemas saludables debido a su capacidad para almacenar materia orgánica, reciclar nutrientes, retener y filtrar agua y proporcionar soporte físico y nutrientes a las plantas. Los microorganismos juegan un papel importante en estas y otras propiedades del suelo. Esto significa que la capacidad de manipular el comportamiento del microbioma puede proporcionar formas de mejorar la contribución del suelo. Estos dos estudios muestran que la presencia de corrinoides puede afectar cómo crecen las bacterias individuales del suelo en el laboratorio y cómo sobreviven y coexisten en el suelo. Estas observaciones abren la puerta al desarrollo de nuevas formas de manipular el microbioma para promover la salud del suelo.
generalizar
La complejidad de las interacciones microbianas crea desafíos para los investigadores que buscan comprender la función del microbioma. Dos estudios recientes se centraron en los corrinoides, una importante familia de nutrientes compartidos en la familia de la vitamina B12, para examinar cómo las respuestas de los microbios individuales a su entorno influyen colectivamente en la función del microbioma del suelo. Centrarse en un solo tipo de nutriente permite un estudio más detallado del microbioma. Los dos estudios crean sinergia aún más al centrarse en el mismo suelo de la pradera de California, lo que permite a los investigadores generar un marco para comprender el ciclo de nutrientes en este sistema.
El primer estudio se centró en los efectos de los corrinoides en bacterias individuales. Los investigadores aislaron más de 100 bacterias del suelo, 37 de las cuales eran especies nuevas, y probaron si eran capaces de producir corrinoides o si necesitaban depender de otras bacterias para proporcionar corrinoides. De estas bacterias, el 60% produjo corrinoides, pero sólo unas pocas los liberaron de sus células cuando se cultivaron en el laboratorio. Los hallazgos sugieren que los organismos liberadores de corrinoides pueden proporcionar estos nutrientes clave a otros miembros de la comunidad microbiana y tener un impacto significativo en el ensamblaje y la actividad de la microbiota en el medio ambiente. El segundo estudio investigó los corrinoides en el suelo. El análisis químico mostró que la cantidad de corrinoides en el suelo excedía los niveles requeridos para el máximo crecimiento microbiano, aunque la mayoría de los corrinoides estaban estrechamente unidos a la matriz del suelo. El estudio proporciona más evidencia de que agregar diferentes corrinoides al suelo puede alterar temporalmente el microbioma del suelo. Esto sugiere que los corrinoides pueden brindar oportunidades para influir en la estructura y el comportamiento de microbiomas complejos en sistemas ambientales y de ingeniería.
fondos
Esta investigación fue financiada por la Oficina de Ciencias, la Oficina de Investigación Biológica y Ambiental, el Programa de Ciencias del Genoma y su Área de Enfoque Científico del Microbioma del Suelo de Persistencia Microbiana del Departamento de Energía (DOE). La investigación también fue apoyada por subvenciones del Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales de los Institutos Nacionales de Salud, la Alianza Nacional de Graduados para Minorías (GEM) en Ingeniería y Ciencia, la Fundación Kase Tsujimoto y el Programa Patrocinado por Investigadores de Pregrado de la Universidad. de California, Berkeley.
