Los Borg son elementos genéticos gigantes con el potencial de expandir la capacidad metabólica

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• La genómica
• Ciencias del medio ambiente

Sus antecedentes:

• La oxidación anaeróbica del metano es crucial para regular las emisiones de gases de efecto invernadero.
• Los factores que influyen en los microorganismos responsables de la oxidación del metano no se comprenden bien.

Objetivo del estudio:

• Investigar la composición genética de los microorganismos implicados en la producción y oxidación de metano en diversos ecosistemas.
• Para caracterizar nuevas secuencias de ADN descubiertas en estos entornos.

Principales métodos:

• Secuenciación del genoma y análisis del ADN de las aguas subterráneas, los sedimentos y el suelo de los humedales.
• Análisis filogenético y comparación de secuencias genéticas.
• Identificación y caracterización de elementos de ADN extracromosómicos de gran tamaño.

Principales resultados:

• Descubrimiento de secuencias de ADN extraordinariamente grandes y diversas, llamadas 'Borgs', que codifican principalmente proteínas hipotéticas.
• Cuatro genomas lineales completos de los Borg fueron secuenciados, revelando una organización genómica única y repeticiones en tándem.
• Los Borg parecen ser elementos extracromosómicos arqueológicos muy divergentes, con evidencia de asimilación de genes de las arqueas Methanoperedens oxidantes de metano.
• Se encontraron al menos 19 tipos diferentes de Borg coexistiendo con Methanoperedens spp. en cuatro ecosistemas.
• Los Borg proporcionan a las arqueas de Methanoperedens genes para reacciones redox y conservación de energía.

Conclusiones:

• Los Borg representan una nueva clase de elementos extracromosómicos con una historia evolutiva distinta.
• Estos elementos pueden desempeñar un papel significativo, no reconocido previamente en el metabolismo de las arqueas oxidantes de metano.
• La interacción entre los Borg y las arqueas huéspedes podría tener implicaciones para comprender y modular las emisiones de gases de efecto invernadero.