Colaboración entre proyectos MARSYMBIOMICS-CHALLENGEN. Ascidias y bacterias simbiontes.

El resultado de un nuevo estudio “Temporal stability of bacterial symbionts in a temperate ascidian” y realizado en colaboración con el equipo del proyecto Challengen ha sido recientemente publicado en la revista “Frontiers in Microbiology”.

El estudio ha descrito el microbioma de la ascicia Didemnum fulgens a lo largo de un ciclo anual observando que la comunidad bacteriana que alberga es claramente distinta de la del agua que la rodea. Además el resultado sugiere que tal como se havia visto en esponjas y corales algunas especies de ascidias como ésta albergan poblaciones de bacterias estables y únicas que son heredadas por la progenie.

D fulgens

Colonia de Didemnum fulgens en el sitio de muestreo, L’Escala (Mediterránaeo occidental). Foto: equipo proyecto Challengen

S. López-Legentil, X. Turon, R. Espluga, PM Erwin. Temporal stability of bacterial symbionts in a temperate ascidian. Frontiers in Microbiology.

PRIMER MUESTREO EN EL INDOPACÍFICO

Empieza el muestreo en el Indopacífico, des del 26 de Marzo algunos miembros del proyecto: el Profesor Temir Britayev y la estudiante de doctorado Marta Turon, forman parte de una campaña de la Academia Rusa de Ciencias con base en la ciudad vietnamita de Nha Trang. Desde aquí se están realizando muestreos exhaustivos de esponjas para estudiar la presencia de bacterias y poliquetos simbiontes.

Visión general de la zona de muestreo

Visión general de la zona de muestreo

Detalle de esponja

Detalle de una esponja presente en el área de muestreo

Transecto realizado para cuantificar las distintas especies de esponja presentes en al zona

Transecto realizado para cuantificar las distintas especies de esponja presentes en al zona

OBJETIVOS DEL PROYECTO

Las esponjas objeto del estudio tienen asociadas bacterias intracelulares de ecosistemas bentónicos tropicales y templados, y bacterias extracelulares y poliquetos de ecosistemas tropicales.

Utilizando por un lado, una aproximación descriptiva y experimental, y por el otro las nuevas técnicas de metagenómica y metatranscriptómica, el proyecto MarSymbiOmics se plantea los siguientes objetivos:

  • Descubrir la distribución y los patrones de la biodiversidad oculta en las esponjas modelo así como su variabilidad temporal, ontogénetica y geográfica.
  • Identificar los genes y los perfiles de expresión implicados en el establecimiento de la simbiosis y en su funcionamiento.
  • Profundizar en la contribución del simbionte al éxito del holobionte
    (costes/beneficios).
  • Evaluar si los macrosimbiontes (poliquetos) pueden modular la simbiosis microbiana en las esponjas que tienen ambos tipos de organismos.
  • Analizar la vulnerabilidad de los ecosistemas templados frente a cambios oceánicos.
  • Predecir la repercusión de la desorganización de la simbiosis en los ecosistemas bentónicos.

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El proyecto  MARSYMBIOMICS se centra en el estudio de las esponjas como modelos para investigar las asociaciones de invertebrados marinos con micro-y-macro organismos a diferentes niveles de integración. El objetivo del proyecto es establecer los mecanismos evolutivos y los beneficios ecológicos de la simbiosis en esponjas. La aproximación experimental junto con el uso de nuevas tecnologías de secuenciación (genómica/metatranscriptómica) nos permitirán hacernos preguntas a nivel biológico, evolutivo y ecológico que hasta ahora no podían ser abordadas de ninguna otra manera.

Científicos procedentes de instituciones de diferentes países (España, Estados Unidos, Holanda y Rusia) se han unido en este proyecto, liderado desde el Centre d’Estudis Avançats de Blanes (CEAB-CSIC),  para conseguir los objetivos desde una perspectiva multidisciplinar.

EL ÉXITO DE LAS ESPONJAS

Son animales las esponjas? Los libros de texto dicen que son los animales vivientes más antiguos en la tierra. A diferencia del resto de animales sin embargo, no tienen órganos: ni corazón, ni estómago ni pulmones … Entonces, como lo hacen para respirar, comer e incluso para reproducirse? …… Pues deberíamos saber que las esponjas son un paso intermedio entre los organismos unicelulares (protistas) y los multicelulares con diferenciación clara de tejidos y órganos. Se sabe que las esponjas utilizan microorganismos como alimento, los cuales capturan mediante unas células, que recuerdan a los protozoos coanoflagelados, y que hacen circular el agua a través de conductos internos por el cuerpo de la esponja. Frecuentemente, sin embargo, encontramos muchas esponjas de aspecto saludable en ambientes sin mucha comida particulada en el agua, como la parte más honda de las cuevas submarinas o las grandes profundidades abisales …., y aún y así crecen bastante y ​​compiten éxitosamente con otros animales en ocupar los fondos rocosos sumergidos … .. Uno de los secretos del éxito ecológico y evolutivo de las esponjas es que no están solas … Se asocian con cientos de otros animales (gusanos, almejas, cangrejos …) y , especialmente, con miles de organismos microscópicos tales como bacterias y hongos …. Éstos viven protegidos dentro del cuerpo de las esponjas y se alimentan de sustancias disueltas en el agua, que las esponjas no podrían capturar masivamente por sí mismas, pero también de los residuos resultantes del proceso de digestión de las esponjas … es decir, limpian su interior de productos de rechazo. Sin estos pequeños socios, es posible que la mayoría de las esponjas no hubieran sobrevivido! Funciones como la alimentación, la excreción, el metabolismo de compuestos del nitrógeno o del azufre, requerirían mucho más esfuerzo metabólico si las tuvieran que realizar exclusivamente las esponjas.