Un estudio reciente de la Universidad de Estocolmo, en colaboración con la Universidad Suecia de Ciencias Agrícolas y la Universidad de Linnaeus, arroja luz sobre la compleja dinámica evolutiva entre las diatomeas y sus simbiones cianobacterianas. Los hallazgos publicados en Biología actualPresentando cómo estas pequeñas asociaciones en las aguas oceánicas de los nutrientes juegan un papel crucial en el mantenimiento de la vida en el mar al facilitar la tixación de costura.
Las simbiosis entre diatomeas, una especie de microalgas y cianobacterias de la ganancia de Richelia ilustran una integración fascinante, lo que influye significativamente en los ajustes genómicos. Los investigadores señalan que estas cianobacterias son esenciales para administrar nitrógeno, un elemento crucial para la vida, mientras que las diatomeas sobresalen en la fotosíntesis, la conversión de la luz solar en energía química con dióxido de carbono.
Las interacciones entre Richelia y sus diatomas se manifiestan a una variedad de integración física. Algunas cianobacterias permanecen en la superficie externa de la diatomo, mientras que otras se acurrucan entre las paredes celulares o están completamente en la célula huésped. Este número de integración ofrece una oportunidad única para estudiar las transiciones evolutivas de las simbiones y sus relaciones de huéspedes a lo largo del tiempo.
La profesora Rachel Foster de la Universidad de Estocolmo explica que a medida que las simbiones cianobacterianas están integradas con sus huéspedes, tienden a perder información genómica innecesaria que se superpone con el material genético de su huésped. Este estudio utilizó la genomica comparativa para mantener los cambios en la toma de varias cepas de Richelia, para que los investigadores puedan observar cómo la dependencia de los organismos del huésped es las características genéticas.
El investigador postdoctoral, el Dr. Vesna Grujcic, enfatizó que el análisis muestra pérdidas genéticas específicas y patrones de retención en varias líneas de Richelia. Al investigar espaciadores intergentes y pseudogenes, genes que han perdido sus funciones, el estudio revela ideas sobre el viaje evolutivo de estas asociaciones. La investigación sugiere que el grado de integración no solo influye en el tamaño del genoma, sino también el contenido genético, que incluye regiones que codifican proteínas y ADN no codificante.
Otro aspecto intrigante de la investigación provino de investigar ‘Springgenen’ o transposones, a través del trabajo de Theo Vigil-Stenman. Los tamaños inesperados del genoma de simbiones parcialmente integradas, que toman entre posiciones intermedias en su gemero de diatomo, trajeron un número significativo de señales de inserción y plantearon preguntas sobre cómo estos factores influyen en el proceso evolutivo de las simbiones.
Este estudio presenta la cooperación entre Diatom-Rijkelia como un modelo valioso para explorar la evolución del genoma de Symbiont. El trabajo impone una apariencia rara en los procesos evolutivos que subyacen a las relaciones simbióticas. Los investigadores son optimistas sobre las implicaciones de estos hallazgos, teniendo en cuenta su potencial para informar campos como la biología sintética, en particular en el desarrollo de cultivos promotores de nitrógeno.
Aunque el estudio proporciona información crítica sobre esta relación simbiótica específica, todavía hay preguntas sobre el impacto más amplio de tales interacciones en las rutas evolutivas de los huéspedes que los sistemas se pueden usar y cómo se pueden usar sistemas similares en diversas disciplinas científicas.
