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Artículo de revisión
Diversidad microbiana en la Era de la OMIC Tecnologías
Abstracto
La vida y la actividad humana depende de los microorganismos, ya que son responsables de proporcionar los elementos básicos de la vida. Aunque los microbios tienen un papel clave en el mantenimiento de las funciones básicas de todos los organismos vivos, se sabe muy poco acerca de su biología, ya que sólo unapequeña fracción (promedio de 1%) pueden ser cultivadas en condiciones de laboratorio. Esto es aún más evidente si se considera que> 88% de todos los aislamientos bacterianos pertenecen a cuatro phyla bacteriana, la Proteobacteria, Firmicutes, Actinobacteria y Bacteroidetes. Las tecnologías avanzadas, desarrolladas en los últimos años, la promesa de revolucionar la forma en que nos caracterizamos,identificar y estudiar las comunidades microbianas. En esta revisión, se presentan las herramientas más avanzadas que los ecólogos microbianos pueden utilizar para el estudio de las comunidades microbianas. Se presentan microarrays ecológicos microbianas innovadoras de ADN como PhyloChip y GeoChip que se han desarrollado para investigar la composición y función de las comunidades microbianas,junto con una visión general de las tecnologías de secuenciación de próxima generación. Por último, el enfoque de la genómica de una sola célula, que puede ser utilizado para la obtención de los genomas de phyla uncultured, se esboza. Esta herramienta permite la amplificación y secuenciación de ADN a partir de células individuales obtenidos directamente de muestras ambientales y promete revolucionarla microbiología.
1. Introducción
Los microbios son esenciales para cada parte de la vida humana en la Tierra, ya que son responsables de la conversión de los elementos clave de la vida en carbono, nitrógeno, oxígeno y azufre en forma accesible a todos los demás seres vivos [1]. Aún más interesante, la mayoría de la capacidad fotosintética del planeta no depende de las plantas, sino sobre losmicrobios [2]. Comunidades microbianas están estrechamente relacionados con las plantas y los animales que hacen necesarios nutrientes, metales y vitaminas a disposición de sus huéspedes. Para los seres humanos, los miles de millones de microbios intestinales nos ayudan a digerir los alimentos, se descomponen las toxinas, y luchar contra los agentes patógenos [2]. La humanidad no sólo depende de losmicrobios por razones nutricionales y de salud, sino también para la limpieza de los contaminantes en el medio ambiente, como los derrames de petróleo y químicos [2].Sorprendentemente, estas actividades no son llevadas a cabo por los microbios individuales, sino por las comunidades microbianas que pueden adaptarse y sobresalir incluso bajo cambios ambientales extremas. Estas comunidades pueden viviren condiciones extremas, a nivel de pH, la presión y la temperatura, en la que ningún otro organismo puede sobrevivir. Esto se ha logrado a través de numerosas estrategias que se han desarrollado por los microbios para la supervivencia. Sus genomas contienen una amplia gama de transformaciones bioquímicas, y las células microbianas se han acumulado cambios en el ADN durante un período de milmillones de años de los cambios ambientales y la evolución [3].
La civilización humana se ha mejorado en gran medida por el desarrollo de numerosas tecnologías que tienen su origen en los microbios. Por ejemplo, se están utilizando para producir una amplia gama de antibióticos y medicamentos para uso clínico, para remediar los contaminantes en el suelo y el agua, para producir biocombustibles, paramejorar y proteger los cultivos agrícolas, y para fermentar los alimentos humanos e incluso se utilizan como marcadores para la detección de enfermedades [2, 3].
Análisis comparativo de ARN ribosomal (rRNA) secuencias a entender que toda la vida celular pertenecía a uno de los tres ámbitos, a saber, Bacteria, Archaea y Eukarya [4]. Esto permitió a la definición de los principales linajes (filos o...