Las arqueas predominantes en los sedimentos marinos degradan las proteínas detrital

Área de la Ciencia:

• Microbiología Microbiología.
• Biología Marina Biología Marina.
• La genómica es la genómica.

Sus antecedentes:

• Las arqueas son abundantes en los sedimentos marinos, pero la mayoría permanecen sin cultivar, lo que dificulta la comprensión fisiológica y evolutiva.
• El grupo crenarchaeotal misceláneo (MCG) y el grupo bentónico marino-D (MBG-D) son arqueas numéricamente dominantes en entornos del fondo submarino.
• La ubicación evolutiva y las funciones de estas arqueas no cultivadas son en gran parte desconocidas.

Objetivo del estudio:

• Investigar la ubicación filogenética y las funciones potenciales de abundantes arqueas no cultivadas en sedimentos marinos.
• Para caracterizar el grupo crenarchaeotal misceláneo (MCG) y el grupo bentónico marino-D (MBG-D) utilizando genómica de una sola célula.
• Para explorar el papel de estas arqueas en el ciclo de nutrientes dentro de los ecosistemas de sedimentos marinos.

Principales métodos:

• Se realizó secuenciación genómica unicelular en células aisladas de MCG y MBG-D.
• El análisis filogenético se utilizó para determinar las relaciones evolutivas de estas arqueas.
• Se emplearon ensayos de actividad enzimática y bioinformática para evaluar las capacidades de degradación de proteínas.

Principales resultados:

• MCG y MBG-D representan nuevos linajes arqueológicos basales a los phyla (Thaumarchaeota, Aigarchaeota) y órdenes (Thermoplasmatales) conocidos.
• El análisis genómico reveló la presencia de enzimas degradantes de proteínas extracelulares (por ejemplo, gingipain, clostripain) en todas las células secuenciadas.
• Estas peptidasas se detectaron como abundantes y activas en muestras de sedimentos marinos.

Conclusiones:

• Las arqueas MCG y MBG-D no cultivadas ocupan posiciones únicas en el árbol arqueal de la vida.
• Estas arqueas poseen maquinaria enzimática funcional para descomponer las proteínas en su entorno.
• Las arqueas no descubiertas probablemente juegan un papel crucial en la remineralización de proteínas dentro de los sedimentos marinos anóxicos.