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La Antártica y Subantártica son regiones lejanas, frías y aisladas, pero también llenas de vida. La mayor diversidad corresponde a microorganismos que habitan en el suelo, aire, aguas o como simbiontes de otros organismos. Desde el siglo XVIII han sido exploradas, pero debido a su difícil acceso, aún sabemos poco en comparación con otros ambientes.
Como humanidad, ¿nos debería interesar lo que allí habita? La respuesta es, sin duda, sí. Y no solo por curiosidad, sino porque estos microorganismos pueden ser una fuente novedosa de diversos productos naturales y de conocimiento sobre la vida en un ambiente extremo.
Chile forma parte del Tratado Antártico, que establece a la Antártica como una reserva natural para la paz y la ciencia. En este marco, hemos realizado grandes aportes al conocimiento científico de este territorio. En particular, en el área de la microbiología, sabemos que las bacterias antárticas son distintas. Estudios han demostrado que la composición de la diversidad bacteriana en suelos es diferente a la de otros lugares del mundo, siendo mucho más específica de acuerdo con su nicho. Esto significa que las bacterias se adaptan a las condiciones de su propio microambiente.
Las condiciones extremas que vemos en la Antártica, como la congelación, la baja disponibilidad de agua, los suelos áridos y la presencia de metales pesados, han dificultado el desarrollo de la vida tal como la conocemos en otros ambientes más estables. Sin embargo, esto ha presionado a las bacterias del suelo a desarrollar capacidades específicas de resistencia, comunicación y adaptación. Por ello, son diferentes y estas diferencias han demostrado poseer características peculiares que podrían ser aprovechadas en la ciencia. Todo esto se puede analizar a través de su ADN.
En el ADN de un organismo podemos encontrar toda la información que da origen al ser que vemos, incluyendo los productos que puede generar y las funciones que puede desempeñar. Algunos de estos elementos pueden ser identificados con total certeza, mientras que otros pueden predecirse con cierto grado de confianza. Además, el ADN nos permite conocer la identidad y la historia evolutiva del organismo, es decir, cómo llegó a ser lo que es y a qué otros organismos se asemeja. De hecho, el estudio del ADN nos permite trazar la historia de una especie, al igual que se hizo con el virus del COVID-19, analizando cómo evolucionan y se diversifican sus cepas a lo largo del tiempo.
El ADN se puede obtener a partir del cultivo de un microorganismo o directamente desde una muestra ambiental. Luego, se lee mediante un proceso de secuenciación, que nos entrega el detalle de las bases que conforman el material genético. Posteriormente, analizamos estos datos con herramientas computacionales para realizar las identificaciones y comparaciones pertinentes.
En nuestros estudios del ADN de bacterias antárticas, hemos identificado especies nuevas, distintas a las reportadas hasta ahora. Ha sido interesante encontrar que la mayoría de los microorganismos que aislamos corresponden a especies previamente desconocidas, algo que rara vez se menciona cuando se habla del descubrimiento de nuevas formas de vida. Estamos acostumbrados a leer sobre nuevas especies en el fondo marino o en la selva, pero pocas veces se habla de bacterias que nunca habían sido registradas.
Una de las iniciativas motivadas por estos hallazgos es el proyecto Anta-HUB, una plataforma que proponemos para divulgar los estudios genómicos de bacterias aisladas del territorio antártico, impulsada por colaboradores de la Universidad Autónoma de Chile. Esta plataforma se enmarca en un proyecto financiado por INACH (RG_07_24) y tiene tres líneas principales:
- Realizar los reportes oficiales de nuevas especies ante el Comité de Sistemática y Taxonomía de Procariotas, depositando este material en bancos internacionales de cepas.
- Desarrollar un estudio científico avanzado, aprovechando los recientes avances en machine learning e inteligencia artificial, para comparar los genomas de estas especies y determinar si existe una huella genética diferencial en los microorganismos antárticos. Esta es una hipótesis ampliamente propuesta debido a las condiciones especiales que han forzado la evolución de estas especies.
- Poner a disposición la plataforma web Anta-HUB, con información detallada sobre todas las cepas incluidas en el estudio, incluyendo elementos que puedan ser útiles para otras investigaciones científicas. Esto maximizará el potencial de los recursos que ya hemos obtenido desde el continente blanco.
La plataforma estará disponible como un repositorio de acceso público, permitiendo que investigadores de todo el mundo puedan consultar, analizar y compartir información. A medida que la comunidad científica encuentre valor en esta herramienta, esperamos que se sumen nuevas contribuciones y colaboraciones para enriquecer el conocimiento sobre los microorganismos antárticos.
Pero la plataforma no es solo un repositorio de datos. También busca aprovechar herramientas de análisis avanzadas que nos permitan explorar la información genómica con tecnologías emergentes. En este espacio, los investigadores no solo podrán descargar información, sino también hacer consultas específicas sobre cepas y sus características, facilitando así el acceso a datos clave para futuras aplicaciones.
Según nuestros hallazgos y los avances de la Ciencia Antárctica en Chile, considero que el conocimiento sobre los microorganismos de la Antártica será la base de múltiples avances, para la conservación de este territorio y para el desarrollo de tecnologías que nos ayuden a enfrentar los desafíos actuales de la humanidad. Estamos presenciando el inicio de investigaciones en ambientes extremos y aislados que serán trascendentales para los aportes científicos del futuro.
Kattia Núñez es doctora en biología, investigadora en genómica bacteriana y académica del Instituto de Ciencias Aplicadas de la Universidad Autónoma de Chile. Su trabajo se centra en el ADN de bacterias antárticas y sus aplicaciones biotecnológicas.
