Frontiers in Genomics: Beatriz Diez
Estructura, biogeografía e interacciones del microbioma en ecosistemas extremos

Resumen de la plática
Los ecosistemas extremos representan modelos naturales ideales para entender los principios de la ecología y evolución microbiana. Se emplearon enfoques meta-ómicos de alta capacidad para investigar los efectos de factores abióticos (ej., temperatura) e interacciones biológicas en la composición, estructura y función de las comunidades microbianas y virales en ambientes termales (40 a 80°C; pH 6 a 8) y en aguas marinas frías de la Antártida y Patagonia chilena. Las comunidades de ambientes termales están compuestas por diversas y activas bacterias y arqueas, influenciadas principalmente por la temperatura, el pH y la geoquímica. Identificamos hasta 4,181 genomas ensamblados a partir de metagenomas (MAGs), mostrando una novedad taxonómica significativa con una distribución de filos a lo largo del gradiente de temperatura. También se revelaron las principales poblaciones virales (>5,000), con más del 50% sin coincidencia con secuencias conocidas, lo que indica una novedad taxonómica sustancial. Su distribución variaba según la ubicación geográfica, sugiriendo una dispersión global limitada pero una circulación y adaptación local. El análisis de CRISPR en los hospederos microbianos identificó estos sistemas como los mecanismos de defensa más prevalentes, lo que implica interacciones fuertes y coevolución entre fagos y hospederos.

Por otro lado, realizamos una investigación exhaustiva sobre la composición, actividad y factores ecológicos que influyen en la diversidad y adaptaciones de comunidades virales (bacteriófagos y virus gigantes) en la Península Antártica Occidental (WAP) y los fiordos subantárticos patagónicos de Chile. Los metagenomas y metaviromas ensamblados de novo revelaron que las comunidades virales constituyen un gran reservorio de especies virales únicas y genéticamente divergentes que están en gran medida poco estudiadas, con afiliaciones principalmente a Caudoviricetes y Algavirales en la Antártida, e Imitervirales en Patagonia. La temperatura surgió como el principal factor ecológico que correlaciona con la diversidad viral, en consonancia con los patrones de datos marinos globales. Se identificaron adaptaciones genómicas virales al frío, reflejadas en cambios en las funciones génicas y variaciones en las frecuencias de aminoácidos. Comprender la dinámica y adaptaciones de los virus en regiones polares y subpolares sumidero de CO2 es crucial debido a su papel en la captura de carbono y es esencial para predecir sus respuestas a los escenarios actuales de cambio climático.

Beatriz Diez. Facultad de Ciencias Biológicas, Pontificia Universidad Católica de Chile, CL

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