La soca ISS155T serveix per descriure un nou gènere bacterià: ‘Thalassocella’ (Microbiologia mediterrània, 49/2019)

La Col·lecció Espanyola de Cultius Tipus (CECT) és un centre públic de recursos microbians que fa de dipositari i proveïdor de bacteris, arqueons, rents i fongs filamentosos. Fundada en Madrid, després d’haver passat per Salamanca i Bilbao, fou instal·lada en la Universitat de València, dins de la qual té consideració de servei des del 1991. La col·lecció conté vora 10.000 soques diferents. La soca bacteriana 9533 (CECT 9533T) s’aïllà d’una mostra superficial de la Mar Mediterrània. Encara no es troba en el catàleg públic del CECT, però és present en altres col·leccions amb les entrades ISS155T i LMG 31237T. En un article al International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, un estudi genètic sobre la soca ISS155T, Teresa Lucena et al. proposen la soca com a tipus del gènere de nova descripció Thalassocella, dins de l’espècie T. blandensis. El gènere Thalassocella quedaria encabit en la família de les celvibrionàcies.

Mari Tirrenu - Cifalù

En una sola gota d’aigua marina hi ha centenars d’espècies bacterianes

La soca ISS155T

El superíndex T indica el tipus d’una soca, és a dir el referent que fa servir una col·lecció de cultius tipus de microorganismes. Un mateix tipus pot tindre diverses denominacions si és registrat en més d’una col·lecció. La soca ISS155T es troba registrada a la Col·lecció Espanya de Cultius Tipus com a CECT 9533T i a la Col·lecció del Laboratorium voor Microbiologie de la Universiteit Gent com a LMG 31237T. En cada subcultiu, una soca bacteriana pot patir modificacions, i s’aparta bé sota pressions selectives àdhuc inadvertides o per deriva gènica del tipus originari. D’ací la importància de centres com el CECT o el LGM.

En aquesta recerca sobre l’ISS155T han participat els investigadors del CECT, Teresa Lucena Reyes (responsable d’anàlisi de genomes), David Ruiz Arahal, Rosa Aznar Novella (directora del CECT) i María Jesús Pujalte Domarco, que són també membre del Departament de Microbiologia i Ecologia de la Universitat de València. També hi han participat Isabel Sanz-Sáez i Silvia G. Acinas, membres del Departament de Biologia Marina i Oceanografia de l’Institut de Ciències del Mar, de Barcelona. Olga Sánchez (de la que ja vam parlar fa un parell d’anys) és professora del Departament de Genètica i Microbiologia de la Facultat de Biociències de la Universitat Autònoma de Barcelona. Carlos Pedrós-Alió és actualment membre del Departamento de Biologia de Sistemas del Centro Nacional de Biotecnología, de Madrid.

L’autora corresponsal de l’article és María J. Pujalte. Tramès a la revista IJSEM el 9 d’agost del 2019, l’article fou acceptat el 16 de novembre, i publicat el 3 de desembre.

Les cèl·lules ISS155T són negatives per a la tinció de Gram. Presenten motilitat. Quant al metabolisme són quimioorganotròfiques i estrictament aeròbies, negatives en la prova de l’oxidasa, incapaces de reduir nitrat a nitrit, i capaces de créixer en un medi amb cel·lulosa com a única font de carboni i d’energia. El creixement òptim s’obté a temperatures ambientals (mesofília), a un pH neutre (neutrofília) i a una salinitat moderada (halofília lleugera). Com a requeriments nutricionals per créixer necessita quantitats suficients de sodi (Na+) i magnesi (Mg2+).

La seqüenciació del gen de l’ARNr 16S

En els estudis genètics de taxonomia des de fa més de quaranta anys prioritzen el gen que codifica per a l’ARN ribosomal 16S. Els ribosomes són els orgànuls cel·lulars responsables de la síntesi proteica dependent de la informació continguda en els àcids nucleics. Els ribosomes mateixos són un ensamblatge de proteïnes i d’àcid ribonucleic estructural (ARN ribosomal). Es troben en tots els organismes cel·lulars coneguts. Mitjançant tècniques d’ultracentrifugació s’identificaren els diferents components dels ribosomes, i d’ací que retinguin la nomenclatura S en referència al svedberg com a unitat de sedimentació. En la banda dels 16 sverdbergs es troba l’ARNr 16S, que contribueix a l’estructura del ribosoma, i a la interacció del ribosoma amb els ARN missatgers (els portadors d’informació que es tradueix a proteïna en el ribosoma). És comprensible que un component que participa en una funció biològica tan bàsica com la traducció de la informació nucleica en informació proteica, sigui ben conservat en tota la diversitat d’organismes vivents. El mateix ARNr 16S és codificat en l’ADN en un gen, i és aquest gen ribosomal el que s’estudia prioritàriament en escatir la filogènia d’un organisme nou.

Gràcies als estudis d’ARNr 16S, hom pogué segmentar els organismes procariòtics en eubacteris (o bacteris) i arqueobacteris (o arqueons). Al mateix temps, la sistemàtica bacteriana pogué definir-se de manera més natural. En l’actualitat dins del Domini Bacterià es reconeixen més de 140 divisions o phyla. Però tan sols unes desenes d’aquestes divisions han pogut ésser cultivades, i sols elles, és clar, fan part de les col·leccions de cultius bacterians. Una de les divisions més difoses i conegudes és la dels “proteobacteris” (Proteobacteria). Dins dels proteobacteris, gràcies de nou als estudis d’ARNr 16 S, s’identificaren diverses classes, que reberen successives lletres gregues: alfaproteobacteris, betaproteobacteris, gammaproteobacteris, etc.

La seqüenciació del gen ARNr 16S de ISS155T permet identificar aquest bacteri marí gramnegatiu i quimioorganotròfic en el grup dels gammaproteobacteris. Dins dels gammaproteobacteris, l’ISS155T quedaria inclosa en la família Cellvibrionaceae, que fou descrita en el 2015.

De les bases de dades taxonòmiques, la seqüència que més s’assembla a la de ISS155T és la de la soca 017T de l’espècie Agarilytica rhodophyticola (descrita en el 2017). La similitud de seqüència entre les dues soques és del 94,3%. És un valor elevat però no exageradament, típic d’espècies situades en la mateixa família però en gèneres diferents.

El perfil lipídic de ISS155T

Els principals àcids grassos de les cèl·lules d’ISS155T són el C18:1 (àcid vaccènic), el C16:0 (àcid palmític) i el C16:1 (àcid palmitoleic).

Els principals fosfolípids presents són el fosfatidil-glicerol, la fosfatidil-etanolamina i un tercer fosfolípid que Lucena et al. no han pogut identificar.

De les quinones de cadena respiratòria, la més abundant és la Q8.

Dades genòmiques

Lucena et al. han determina que el genoma de ISS155T té una mida de 6,09 milions de parells de nucleòtids. L’índex G+C és del 45,2%.

L’eina UBCG (up-to-date bacterial core gene) abasta 92 gens diferents, basats en la seqüència comparada de 1492 espècies bacterianes de 28 divisions diferents. En aquest sentit ofereix una anàlisi filogenòmica més robusta que la basada únicament en la seqüència del gen ARNr 16S.

Amb l’UBCG, la soca ISS155T queda agrupada amb quatre espècies incloses en aquesta anàlisi: Agarilytica rhodophyticola (que ja hem vist abans), Teredinibacter turnerae (descrita en el 2002), Saccharophagus degradans (descrita en el 2005) i Agaribacterium haliotis (descrita en el 2017). Aquestes quatre espècies tenen en comú la capacitat metabòlica de degradar un ample ventall de polisacàrids i disposen de tota una maquinària de metabolització de glúcids.

De les dades genòmiques hom pot deduir les seqüències proteiques, i expressar-les en forma d’índex d’identitat mitjana d’aminoàcids. Si hom compara així ISS155T amb els genomes coneguts de soques tipus de la família dels cellvibrionacis, els índexs més elevats es troben per a:
A. rhodophyticola 017T: amb una identitat del 58%.
T. turnerae T7902T: amb una identitat del 57%.
S. degradans 2-40T: amb una identitat del 57%.

El fet de no trobar en aquesta comparació aminoacídica un valor d’identitat superior al 60%, ni haver trobat un valor superior al 95% en la comparació de seqüència del gen ARNr 16S, fa que Lucena et al. considerin que la soca investigada no pertany a cap espècie coneguda, i que fins i tot hauria de situar-se en un gènere diferent dels descrits.

D’aquesta manera ISS155T seria la soca tipus de l’espècie que denominen com a Thalassocella blandensis, fent referència a l’aspecte tou d’aquestes cèl·lules marines. Thalassocella blandensis és alhora l’espècie tipus de Thalassocella, gènere inclòs en la família de les Cellvibrionaceae.

La diversitat microbiològica que pot haver-hi en una sola gota de la superfície de la Mar Mediterrània és impressionant. No obstant, tan sols una petita fracció dels bacteris que hom pot arribar a comptar són cultivables en el laboratori. Bacteris marins com Thalassocella blandensis, que viuen de metabolitzar els detritus (cel·lulòsics, etc.), tenen un interès potencial pel seu ventall d’enzims capaços de degradar carbohidrats complexos. A la CAZypedia podem trobar informació sobre les aplicacions biotecnològiques d’aquests enzims.

Lligams:

Thalassocella blandensis gen. nov., sp. nov., a novel member of the family Cellvibrionaceae. Teresa Lucena, David R. Arahal, Isabel Sanz-Sáez, Silvia G. Acinas, Olga Sánchez, Rosa Aznar, Carlos Pedrós-Alió, María J. Pujalte. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. (2019).

Arxivat a Ciència i Tecnologia
%d bloggers like this: