El Proyecto del Microbioma de la Tierra o EMP (por Earth Microbiome Project) nació en Julio de 2010 durante un pequeño congreso (workshop) celebrado en Utah. La idea era como usar la actual tecnología de secuenciación masiva para explorar las comunidades microbianas de la Biosfera. El resumen del workshop fue publicado en la revista Standards in Genomic Science.
El proyecto es similar al Proyecto Microbioma Humano, pero inmensamente más grande y ambicioso pues pretende caracterizar tanto a nivel taxonómico como funcional la biodiversidad microbiana de muestras tomadas a lo largo y ancho del globo. Podría decirse que los microorganismos son la "materia oscura" de la biosfera planetaria pues lo que sabemos sobre ellos es ínfimo. Actualmente hay más células microbianas en la Tierra (estimado en 1030) que estrellas en el universo conocido (estimado en 1024).
Inicialmente se piensa partir del análisis de unas pocas muestras: unas 200.000 más o menos. Se extraerá el DNA para producir un Atlas Global Metagenómico en el que se piensa que se llegará a reconstruir unos 500.000 genomas microbianos y determinar un primer inventario de la diversidad de las familias de proteínas codificadas por dichos genomas. En una segunda fase se piensa alcanzar los 5 millones.
El origen de las muestras será cualquier lugar concebible: aguas, suelos, filtros de piscina, materia fecal, hojas de árboles, salinas, pistas de tenis,... Aunque cómo es lógico el EMP propone una lista de recomendaciones, objetivos preferentes y una estrategia para que la toma, análisis y almacenamiento de muestras por parte de los diferentes grupos participantes sea lo más parecida posible. Estás son:
1.- Definir el espacio de parámetros ambientales o EPS (Environmental Parameter Space). Las comunidades microbianas tienden a mostrar propiedades funcionales y taxonómicas semejantes si son aisladas de medio ambientes similares. Los microorganismos no entienden de fronteras ni límites, así que definir a las comunidades microbianas permitiría definir una lista de biomas globales (un bioma es un lugar geográfico con unas condiciones ambientales únicas).
2.- Definir la estrategia ideal de muestreo gracias a los EPS que permita determinar el la distintas familias de proteínas y explorar las interacciones tróficas entre las distintas comunidades microbianas (ejemplo: quién se come a quién)
3.- Definir la estrategia real de muestreo. Y es que del dicho al hecho...
4.- Definir la estrategia de secuenciación. O cómo lidiar con la secuenciación del DNA presente en las 200.000 muestras
5.- Seleccionar determinados ambientes para realizar una "secuenciación en profundidad". Se pretende seleccionar 100 muestras y realizar sobre ellas una secuenciación en detalle para realizar estudios metagenómicos y metatranscriptómicos.
6.- Análisis informático de los datos.
7.- Análisis final.
En resumen, el Proyecto del Microbioma de la Tierra será un esfuerzo multidisciplinar que involucrará a ecólogos, genetistas, microbiólogos, físicos, geólogos, informáticos, matemáticos, químicos, ... Y se espera que, al igual que el proyecto del genoma humano ha revolucionado la medicina, este proyecto acabe revolucionando nuestro conocimiento de la biosfera.
El proyecto es similar al Proyecto Microbioma Humano, pero inmensamente más grande y ambicioso pues pretende caracterizar tanto a nivel taxonómico como funcional la biodiversidad microbiana de muestras tomadas a lo largo y ancho del globo. Podría decirse que los microorganismos son la "materia oscura" de la biosfera planetaria pues lo que sabemos sobre ellos es ínfimo. Actualmente hay más células microbianas en la Tierra (estimado en 1030) que estrellas en el universo conocido (estimado en 1024).
Inicialmente se piensa partir del análisis de unas pocas muestras: unas 200.000 más o menos. Se extraerá el DNA para producir un Atlas Global Metagenómico en el que se piensa que se llegará a reconstruir unos 500.000 genomas microbianos y determinar un primer inventario de la diversidad de las familias de proteínas codificadas por dichos genomas. En una segunda fase se piensa alcanzar los 5 millones.
El origen de las muestras será cualquier lugar concebible: aguas, suelos, filtros de piscina, materia fecal, hojas de árboles, salinas, pistas de tenis,... Aunque cómo es lógico el EMP propone una lista de recomendaciones, objetivos preferentes y una estrategia para que la toma, análisis y almacenamiento de muestras por parte de los diferentes grupos participantes sea lo más parecida posible. Estás son:
1.- Definir el espacio de parámetros ambientales o EPS (Environmental Parameter Space). Las comunidades microbianas tienden a mostrar propiedades funcionales y taxonómicas semejantes si son aisladas de medio ambientes similares. Los microorganismos no entienden de fronteras ni límites, así que definir a las comunidades microbianas permitiría definir una lista de biomas globales (un bioma es un lugar geográfico con unas condiciones ambientales únicas).
2.- Definir la estrategia ideal de muestreo gracias a los EPS que permita determinar el la distintas familias de proteínas y explorar las interacciones tróficas entre las distintas comunidades microbianas (ejemplo: quién se come a quién)
3.- Definir la estrategia real de muestreo. Y es que del dicho al hecho...
4.- Definir la estrategia de secuenciación. O cómo lidiar con la secuenciación del DNA presente en las 200.000 muestras
5.- Seleccionar determinados ambientes para realizar una "secuenciación en profundidad". Se pretende seleccionar 100 muestras y realizar sobre ellas una secuenciación en detalle para realizar estudios metagenómicos y metatranscriptómicos.
6.- Análisis informático de los datos.
7.- Análisis final.
En resumen, el Proyecto del Microbioma de la Tierra será un esfuerzo multidisciplinar que involucrará a ecólogos, genetistas, microbiólogos, físicos, geólogos, informáticos, matemáticos, químicos, ... Y se espera que, al igual que el proyecto del genoma humano ha revolucionado la medicina, este proyecto acabe revolucionando nuestro conocimiento de la biosfera.
Gilbert JA, Meyer F, Antonopoulos D, Balaji P, Brown CT, Brown CT, Desai N, Eisen JA, Evers D, Field D, Feng W, Huson D, Jansson J, Knight R, Knight J, Kolker E, Konstantindis K, Kostka J, Kyrpides N, Mackelprang R, McHardy A, Quince C, Raes J, Sczyrba A, Shade A, & Stevens R (2010). Meeting report: the terabase metagenomics workshop and the vision of an Earth microbiome project. Standards in genomic sciences, 3 (3), 243-8 PMID: 21304727
2 comentarios:
¡ OMG ! Sinceramente, no soy capaz mentalmente de trazar una estratégia eficaz para llevar a término un proyecto así.... Es una auténtica y genial locura. Sólo pensar en todas las zonas habitadas por extremófilos, las distintas biovar.... Algo de una magnitud increible, que ilusión más tremenda me haría poder participar.
¡ Un saludo !
Saludos a todos, escirbo para pedir ayuda, estoy erstudiando nutricion, llevo la materia de microbiologia y necesito un proyecto, apenas esta semana comenze con esta materia, me ha parecido muy interezante, pero en este primer cuatrimestre necesito presentar un proyecto, pero no tengo idea de lo que voy a hacer, me pueden ayudar, el proxmimo martes necesito decirle al profesor el tema d emi proyecto, ayudenme porfavor a elegir un buen tema, para un buen proyecto. De ante mano gracias y un saludo!!!!!!
Publicar un comentario