Una innovadora base de datos sobre el microbioma marino ofrece soluciones para la contaminación plástica y la resistencia a los antibióticos

El equipo pasó cinco años analizando casi 240 terabytes de datos metagenómicos marinos disponibles públicamente, creando una enorme base de datos que contiene 43.191 genomas ensamblados mediante metagenomas y 2.460 millones de secuencias genéticas. Más de 20.000 de estos genomas fueron clasificados como posibles especies nuevas. Los hallazgos fueron publicados recientemente en Nature.

La base de datos abarca información sobre diversos ecosistemas marinos, desde la Antártida hasta el Ártico, las zonas costeras hasta el océano abierto y la superficie del océano hasta la zona hadal, a casi 10.000 metros de profundidad.

"Este estudio amplía significativamente nuestro conocimiento sobre los microorganismos marinos, en particular las arqueas y bacterias marinas", afirmó Fan Guangyi, director de BGI-Research. "También arroja luz sobre los patrones de distribución biogeográfica de estas comunidades microbianas en diferentes entornos".

Entre los descubrimientos se encuentran tres nuevas enzimas capaces de degradar el plástico de tereftalato de polietileno (PET). Una de estas enzimas demostró la capacidad de degradar la película de plástico PET en tres días, alcanzando una tasa de degradación del 83 por ciento. 

"Un gramo de esta enzima puede descomponer 55 botellas de agua de plástico de 500 mililitros", explicó Li Shengying, coautor del estudio. Li destacó que este descubrimiento podría desempeñar un papel crucial en la reducción de la contaminación por plástico, la promoción del uso sostenible de los plásticos PET y la reducción de la dependencia de la industria del plástico del petróleo, lo que reduciría las emisiones de carbono.

El equipo de investigación también exploró la diversidad genética de la base de datos e identificó 36 nuevos sistemas de edición genética. Uno de estos sistemas ha demostrado un rendimiento excepcional en la edición del genoma durante las pruebas, lo que lo posiciona como una herramienta prometedora tanto para la investigación básica como para la medicina traslacional.

Además, se descubrieron 117 nuevos péptidos antimicrobianos potenciales, de los cuales 10 presentan una actividad antimicrobiana de amplio espectro. Estos hallazgos abren el camino a nuevos enfoques para combatir la resistencia a los antibióticos.

"Estos péptidos antimicrobianos podrían conducir potencialmente al desarrollo de clases completamente nuevas de antibióticos u otros medicamentos terapéuticos", añadió Li.

Para desarrollar y comercializar aún más estos descubrimientos, BGI-Research se ha asociado con la Universidad Politécnica de Hong Kong para establecer un centro de investigación conjunto.