Un equipo liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descrito por primera vez la compleja diversidad genética de la comunidad de virus presentes en lagos de la Antártida. El estudio describe cerca de 90.000 secuencias de virus del Lago Limnopolar, situado en la Península Byers (Isla Livingston).
Se trata del mayor número de familias virales encontradas hasta la fecha en un metagenoma (información genética completa de una comunidad natural de microorganismos) de ambientes acuáticos, según el estudio que publica esta semana la revista Science.
El responsable del estudio, Antonio Alcamí, que trabaja en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid), señala que la descripción de la comunidad de virus presente en un lago de la Antártida es el primer paso para entender mejor el papel que los virus juegan en estos ecosistemas extremos y determinar si han evolucionado de forma independiente durante millones de años.
“Los ecosistemas de los lagos antárticos son muy sencillos y están dominados por microorganismos que se han adaptado a condiciones ambientales extremas: bajas temperaturas, oscuridad casi total durante la mayor parte del año y niveles muy bajos de nutrientes. Son sistemas biológicos que viven al límite”, explica el investigador.
En la región del trabajo, los lagos permanecen cubiertos de hielo durante la mayor parte del año y tienen muy poca influencia de animales. Para el primer firmante del artículo, el también investigador del CSIC Alberto López-Bueno, “los resultados de este estudio están llenos de sorpresas. A pesar de que la diversidad biológica en ambientes polares se espera que sea baja, estimamos que el Lago Limnopolar contiene casi 10.000 especies virales distintas. Por otra parte, mientras que los ecosistemas acuáticos descritos hasta el momento están dominados por virus que infectan bacterias (bacteriófagos), en el lago Limnopolar son mayoritarios los virus que infectan organismos eucarióticos, como las algas”.
Para llegar a estos resultados, los investigadores obtuvieron imágenes de los virus por microscopía electrónica y usaron un nuevo sistema de secuenciación masiva, desarrollado por la farmacéutica Roche. De este modo consiguieron una visión global de la variedad genética de virus en estos ecosistemas, lo que se conoce como metagenoma viral o viroma.
El equipo, en el que han participado científicos de la Universidad Autónoma de Madrid, la Universidad de Valencia y el Centro Superior de Investigación en Salud Pública de Valencia, también ha identificado nuevos virus de pequeño tamaño que constituyen la población más abundante cuando el lago está cubierto de hielo y que no habían sido descritos en otros ambientes naturales. Estos virus podrían pertenecer incluso a familias virales desconocidas hasta la fecha.
Virus estacionales
Los investigadores utilizaron por primera vez una aproximación metagenómica para describir cómo cambia la población viral en diferentes estaciones. La transición drástica de un lago cubierto de hielo en primavera a un lago abierto en verano da lugar a cambios notables en la comunidad viral, que pasa de estar compuesta mayoritariamente por virus pequeños de ADN de cadena sencilla a estar dominada por virus grandes de ADN de cadena doble, un fenómeno que los biólogos piensan que responde a un cambio estacional de los hospedadores, lo que ilustra la relevancia del papel que juegan los virus en estos ecosistemas.
La Península Byers en la Isla Livingston es una de las pocas zonas de la Antártida que se descongela durante el verano y ha sido designada como una de las Zonas Antárticas de Especial Protección debido al importante valor ecológico de sus lagos y ríos.
Esta investigación se engloba dentro del proyecto LIMNOPOLAR, que estudia los sistemas de agua dulce de la Península Byers. El coordinador del proyecto, Antonio Quesada, profesor de la Universidad Autónoma de Madrid, afirma: “La investigación multidisciplinar que se está llevando a cabo por científicos españoles y extranjeros ha convertido la Península Byers en una zona de referencia internacional para estudios ambientales en la Antártida”.
Este proyecto ha sido financiado por el Programa Polar Español y la expedición a la Antártida fue posible gracias al apoyo logístico de la Unidad de Tecnología Marina del CSIC, y del Buque de Investigación Oceanográfica Las Palmas de la Armada.
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Referencia bibliográfica:
Alberto López-Bueno, Javier Tamames, David Velázquez, Andrés Moya, Antonio Quesada y Antonio Alcamí. High diversity of the viral community from an Antarctic lake. Science, Vol 326: 858-61. 6 de noviembre de 2009.
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