Cómo evolucionó la simbiosis en bacterias del género Cupriavidus
El trabajo realizado por integrantes de los departamentos de Genómica, Bioquímica y Genómica Microbianas, y del Centro de Investigaciones en Ciencias Ambientales (CICA) del instituto, junto a investigadores del Hospital Pasteur y de Udelar, analizó información genómica de más de cien cepas bacterianas incluyendo aislamientos nativos del Uruguay, para reconstruir la historia evolutiva de estos microorganismos.
Las bacterias conocidas como rizobios pueden establecer asociaciones beneficiosas con plantas, formando nódulos en sus raíces donde fijan nitrógeno. Este proceso es clave para el crecimiento vegetal y para el funcionamiento de los ecosistemas.
Los resultados muestran que las especies de Cupriavidus capaces de establecer este tipo de simbiosis son más diversas de lo que se pensaba y se agrupan en al menos cinco linajes evolutivos distintos, intercalados con especies que no presentan esta capacidad.
A pesar de esta diversidad, los genes responsables de la simbiosis —los que permiten formar nódulos y fijar nitrógeno— presentan una notable conservación en su estructura y organización. Esto sugiere que la capacidad simbiótica habría surgido una única vez en el género y luego se habría dispersado entre distintas especies.
Sin embargo, el estudio también revela un patrón más dinámico: estos genes pueden transferirse entre bacterias mediante elementos móviles, como plásmidos, cuya estructura resulta mucho más variable. Esta combinación de estabilidad en los genes clave y flexibilidad en los vehículos que los transportan ayuda a explicar cómo la simbiosis se distribuye de forma irregular entre distintas especies.
Además, el trabajo identifica nuevos linajes y posibles especies aún no descritas a partir del estudio de genomas de cepas nativas aisladas en nuestro país, lo que abre nuevas líneas de investigación sobre la diversidad de estas bacterias y pone en valor los recursos genéticos locales, especialmente en América del Sur.
Estos hallazgos amplían el conocimiento sobre la evolución de la simbiosis en microorganismos y aportan información relevante para comprender mejor las interacciones entre bacterias y plantas, con potencial impacto en la agricultura y el manejo de ecosistemas.