El suelo es el héroe anónimo de nuestras vidas. Proporciona alimento a los cultivos para proporcionarnos alimentos, ofrece drenaje para el agua de lluvia en los acuíferos y es un hábitat para una variedad de organismos.
por Sarah Wong, Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico
A nivel microscópico, el suelo prospera con vida, albergando microbios, como hongos y bacterias, que trabajan en cooperación con las plantas. A pesar de ser una parte tan importante de nuestras vidas, no se sabe mucho sobre lo que existe exactamente debajo de la superficie de la Tierra.
En una nueva investigación del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico (PNNL), los científicos utilizaron bioinformática y secuenciación profunda para identificar virus del suelo y comprender mejor sus funciones en la Tierra. La mayoría de estos virus infectan bacterias y, por lo tanto, se cree que desempeñan un papel importante en el mantenimiento de las poblaciones microbianas.
«Los virus abundan en la naturaleza», dijo Janet Jansson, científica jefe de biología y becaria de laboratorio de PNNL. «Debido a que hay tantos de ellos en cada muestra de suelo, identificar diferentes virus se convierte en un desafío».
Jansson trabajó con el científico computacional Ruonan Wu y la científica de la Tierra y líder del equipo de ciencia del microbioma Kirsten Hofmockel en la División de Ciencias Biológicas de PNNL para enfrentar este desafío.
Junto a colaboradores de la Universidad Estatal de Washington; Universidad de Ciencias y Salud de Oregón; Universidad del Estado de Iowa; y EMSL, el Laboratorio de Ciencias Moleculares Ambientales, una instalación para usuarios de la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía en PNNL; Los científicos del PNNL recolectaron muestras de suelo de pastizales en Washington, Iowa y Kansas y comenzaron una inmersión profunda en la composición del suelo. Aprovecharon las capacidades masivas de secuenciación de ADN del Instituto Conjunto del Genoma, el poder de cómputo del Centro Nacional de Computación Científica de Investigación Energética y la experiencia multiómica de EMSL para descubrir virus del suelo previamente desconocidos. Sus resultados fueron publicados en mBio y Communications Biology .
Diferentes virus para diferentes climas.
Los científicos eligieron Washington, Iowa y Kansas para sus muestras de suelo porque cada lugar recibe una cantidad diferente de lluvia. El este de Washington es mucho más seco en comparación con Iowa, mientras que Kansas se encuentra en la encrucijada entre los dos en términos de humedad del suelo.
«Elegimos tomar muestras de lugares con diferentes cantidades de humedad del suelo para ver si esto marcaba una diferencia en los tipos y cantidades de virus allí», dijo Wu. «El suelo más húmedo contiene más bacterias, y muchos virus del suelo infectan a las bacterias».
Los científicos notaron que ciertos virus son mucho más abundantes en suelo seco que en suelo húmedo.
«En climas más secos, tiende a haber menos microbios, pero más diversos, en el suelo», dijo Wu. «La relativa escasez de huéspedes bacterianos significa que lo mejor para el virus es mantener vivo al huésped».
Los investigadores también descubrieron que en suelos más secos, era más probable que los virus contuvieran genes especiales que potencialmente podrían transferir a sus anfitriones bacterianos.
«Estos genes podrían potencialmente dar a sus anfitriones bacterianos ‘superpoderes'», dijo Jansson. «Estos genes de virus podrían transmitirse a sus anfitriones bacterianos para ayudarlos a sobrevivir en suelos secos».
Aunque se necesita más investigación para comprender mejor el papel de estos genes virales especiales, la posibilidad de que puedan ser útiles para las bacterias que viven en el suelo es emocionante. Estos genes podrían ser útiles para las bacterias al aumentar su capacidad para reciclar el carbono y, por lo tanto, mejorar la salud del suelo.
