Un revolucionario análisis pangenómico de las bacterias lácticas revela oportunidades prometedoras para la industria alimentaria y la sanidad
Un equipo internacional de investigadores ha publicado el primer análisis comparativo completo del pangenoma de las bacterias lácticas (BAL), una familia de microorganismos esenciales para los ecosistemas naturales y la industria alimentaria. El estudio ha sido realizado por científicos del Centro de Biosostenibilidad de la Fundación Novo Nordisk (DTU Biosustain) y la Universidad de California en San Diego.
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Cartografía del paisaje genético de las bacterias lácticas
El nuevo estudio representa un salto crucial en la comprensión de las capacidades genéticas de 26 especies de BAL, en el primer análisis del pangenoma de toda la familia. Mediante el análisis de más de 2.400 genomas de alta calidad disponibles públicamente, los investigadores trazaron con éxito las capacidades genéticas funcionales, las vías metabólicas y los grupos de genes biosintéticos de cepas individuales de 26 especies de la familia Lactobacillaceae. Los investigadores desarrollaron un novedoso flujo de trabajo integrado para el análisis de pangenomas a gran escala, que incluye importantes pasos de curación de datos, definiciones taxonómicas, identificación de filogrupos, reconstrucción de pangenomas, anotaciones funcionales y minería de genomas. Este análisis computacional avanzado permitió comprender mejor las diferencias funcionales entre las distintas especies de BAL, en comparación con los esfuerzos anteriores centrados en especies individuales o en estudios del metagenoma.
"Al cartografiar el paisaje genético de las BAL, hemos abierto la puerta a un tesoro de posibilidades novedosas representadas por grupos filogenéticos y cepas individuales para futuras aplicaciones biotecnológicas", afirma el postdoctorando Omkar Satyavan Mohite, de DTU Biosustain, uno de los autores principales del estudio.
Puede impulsar avances en la industria alimentaria y la sanidad
Los resultados de esta investigación pionera no se limitan a la investigación científica de datos sobre microbios, sino que tienen aplicaciones en el mundo real. "Hemos sentado las bases para todo, desde la identificación de especies y los estudios funcionales hasta la investigación filogenética y las innovaciones biotecnológicas. Este trabajo puede impulsar avances en diversos sectores, como la industria alimentaria, la sanidad y las ciencias medioambientales", afirma Akanksha Rajput, investigadora posdoctoral de la UCSD y también una de las autoras principales del estudio.
Esta investigación es especialmente relevante para expertos e investigadores de los ámbitos académico, industrial, médico y medioambiental, que pueden utilizar estos datos para priorizar las cepas con los antecedentes genéticos necesarios".
Según los investigadores, los trabajos futuros utilizarán las características pangenómicas como herramienta clave para profundizar en la evolución bacteriana, las vías metabólicas o la variación a nivel de secuencia. El flujo de trabajo integrado de análisis del pangenoma aquí cosechado podría ser una plataforma crucial para seguir investigando otros grupos microbianos de relevancia industrial.
El autor correspondiente del estudio es el profesor Bernhard O. Palsson. El estudio fue dirigido por Akanksha Rajput (investigadora posdoctoral de la UCSD), Siddarth Chauhan (estudiante de doctorado de la UCSD) y Omkar S. Mohite (investigador posdoctoral de DTU Biosustain). Colaboraron equipos de Alimentos Microbianos de DTU Biosustain, el Equipo de Reconstrucción y Genome Analytics.
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