Metagenómica cuantitativa para los procariotas marinos y los eucariotas fotosintéticos

Área de la Ciencia:

• Oceanografía microbiana
• La metagenómica
• Ecología molecular

Sus antecedentes:

• La secuenciación de alto rendimiento ofrece información sobre la biodiversidad microbiana, pero a menudo produce datos de abundancia relativos, no absolutos.
• La abundancia relativa limita las aplicaciones en el modelado ecológico y los análisis biogeoquímicos.
• La cuantificación precisa de las poblaciones microbianas es crucial para comprender los ecosistemas marinos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar un protocolo metagenómico para cuantificar la abundancia absoluta de procariotas y fitoplancton eucariotas en el agua de mar.
• Aplicar este método a través de un gran gradiente latitudinal en el Océano Atlántico.
• Para comparar los datos de abundancia absoluta metagenómica con los métodos tradicionales como la citometría de flujo y la microscopia.

Principales métodos:

• Desarrollo de un protocolo metagenómico que incorpore estándares internos genómicos.
• Cuantificación de procariotas utilizando el gen recA de una sola copia.
• Cuantificación del fitoplancton eucariota utilizando el gen psbO de una sola copia.
• Aplicación del método a muestras de agua de mar de la Transecta meridional del Atlántico.

Principales resultados:

• El protocolo cuantificó con éxito las abundancias absolutas de procariotas (promedio de 1,0 x 10 ^ 9 equivalentes de genoma haploide / L) y fitoplancton eucariota.
• Las estimaciones metagenómicas mostraron un fuerte acuerdo con la citometría de flujo para las cianobacterias y el fitoplancton eucariótico.
• Los datos metagenómicos proporcionaron una mejor resolución taxonómica para los nano y picoeucariotas en comparación con la citometría de flujo.
• Las estimaciones metagenómicas de diatomeas, dinoflagelados y Trichodesmium excedieron los recuentos de microscopía, lo que sugiere un posible recuento insuficiente por microscopía.

Conclusiones:

• La cuantificación absoluta metagenómica ofrece un marco sólido para la oceanografía microbiana.
• El protocolo desarrollado mejora la precisión y la resolución taxonómica de las mediciones de la abundancia microbiana.
• Este método hace avanzar las evaluaciones cuantitativas en la ecología microbiana marina y la biogeoquímica.