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Redes de interacciones en los tapetes microbianos de Cuatro Ciénegas, una puerta a un futuro mas sustentable.

Valeria Souza Saldivar

En Cuatro Ciénegas, Coahuila, las comunidades microbianas complejas que forman sus tapetes microbianos son hiper diversas y cada sitio estudiado parece ser único, ya que presentan linajes bacterianos y combinaciones particulares de estos linajes. Esta hiper-diversidad nos lleva tanto a retos metodológicos, tanto experimentales como bioinformáticos. En particular, retos estadísticos ya que los programas de análisis de comunidades previamente disponibles que buscan inferir los patrones de interacciones dentro de estas comunidades microbianos son limitados ya que no pueden manejar tantas especies. Esto nos llevó a diseñar, en colaboración con un grupo de crear junto con matemáticos especializados en informática, un nuevo programa (Madrigal Trejo et al., 2022) llamado MicNet toolbox (Madrigal Trejo et al., 2022, PLos One), donde no solo se pueden construir matrices de co-opresencia-co-oausencia entre muestras muy diversas, sino también visualizar las redes de interacciones que construyen los linajes microbianos de las muestras analizadas. Utilizamos los datos de un muestreo horizontal de 10 muestras en una escala de 1.5 mt en el tapete microbiano de “Domos del Archeano” (Espinosa-Asuar et al., 2022, Peer J en revisión), un sitio hiper diverso en Cuatro Ciénegas que es particularmente rico en Archaeas, un dominio de la vida que normalmente es de baja abundancia. Los resultados nos indican que en cada sitio muestreado estas Archaeas conforman un corazón (“core”) de cooperación, junto con algunos hongos y bacterias, ya que son están co-presentes en todas las muestras, conformando este núcleo mutualista un 8% de las interacciones totales (cerca de 500,000). Por otra parte, la mayor parte de las bacterias no parecen ser ni antagonistas ni cooperadoras, ya que casi todas ellas son únicas de 1 o 2 sitios, por lo que nunca parecen coexistir en un mismo microespacio. Interesantemente, Una parte equivalente a los mutualistas, son antagonistas (8%), es decir son bacterias microbios que aniquilan a la competencia con una enorme diversidad de antibióticos y compuestos inhibidores. Lo fascinante es que este balance da una red de interacciones que es muy sólida y estable. E y esta estabilidad se debe precisamente a todos los elementos de la red, desde los que no participan a los que cooperan o protegen su comunidad de la interferencia de los otros.

Creemos que Las esta red de interacciones mantienen estable a todo el ecosistema funcionando en condiciones ambientales que parecen extremas, como altas temperaturas, salinidad y falta de nutrientes sino que también son una lección de vida.

La sociedad y sus participantes tienen que mantener este equilibrio. En el caso de estos tapetes hay enorme potencial biotecnológico donde son los mismos jóvenes de Cuatro Ciénegas quienes están desarrollando la bio-prospección de sus recursos genéticos, sino que también, tomando así las lecciones de las bacterias que mantienen un corazón de cooperación .

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