Investigadoras de la Universidad de Cádiz (UCA) han participado en un estudio que revela que las cianobacterias marinas se comunican a través de nanotubos que actúan como puentes de intercambio entre células. Este trabajo ha sido publicado en la revista 'Science Advances' y supone un cambio en la forma de entender estos organismos microscópicos.
Ana Bartual y Bárbara Úbeda, investigadoras del departamento de Biología de la UCA y adscritas al Instituto Universitario de Investigación Marina (INMAR), han sido parte del equipo que ha demostrado que las cianobacterias marinas no operan de forma aislada, sino que interaccionan físicamente mediante nanotubos.
El estudio ha sido liderado por la Universidad de Córdoba (UCO), que había descrito previamente estructuras similares en otros tipos de bacterias, pero no en cianobacterias marinas, responsables de producir más de la mitad del oxígeno de la Tierra. Estos nanotubos permiten la transferencia de material entre células, creando una red de intercambio y conectando células cercanas. Por primera vez, se ha evidenciado un contacto físico y directo entre estos organismos.
El equipo de investigación ha demostrado que estos nanotubos pueden conectar distintos tipos de células y permitir la transferencia en vivo de sustancias de unas cianobacterias a otras. Este hallazgo fue liderado por Mª del Carmen Muñoz Marín de la UCO y ha involucrado a un grupo multidisciplinar que incluye, además de la UCA, el Instituto Maimónides de Investigación Biomédica de Córdoba, el Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis de Sevilla y la oceanógrafa Sallie W. Chisholm del Massachusetts Institute of Technology.
Desde que comenzó la investigación, el equipo ha utilizado proteínas fluorescentes y microscopía de fluorescencia y electrónica para caracterizar estas estructuras y certificar el intercambio de material entre células. Ana Bartual y Bárbara Úbeda del INMAR han logrado, mediante técnicas de microscopía y fluorimetría combinada, obtener imágenes que demuestran la presencia de estos nanotubos en células vivas en cultivo y en muestras naturales marinas.
El estudio ha mostrado que esta transferencia de sustancias no solo se produce entre cianobacterias de la misma estirpe, sino también entre aquellas de distinto género, tanto en el laboratorio como en muestras naturales del océano.
Este descubrimiento plantea nuevas preguntas sobre el papel de estos nanotubos, como si la transferencia de moléculas es un mecanismo de ayuda o de competencia por la supervivencia, y qué otras sustancias podrían intercambiarse. El grupo de investigación está trabajando para responder a estas preguntas, acumulando conocimiento sobre estos organismos que “inventaron” la fotosíntesis y tienen más de 3.500 millones de años de historia evolutiva.
Referencia bibliográfica: Angulo-Cánovas E, Bartual A, López-Igual R, Luque I, Radzinski NP, Shilova I, Anjur-Dietrich M, García-Jurado G, Úbeda B, Gonzalez-Reyes JA, Díez J, Chisholm SW, García-Fernández JM & Muñoz-Marín MC (2024) ‘Direct interaction between marine cyanobacteria mediated by nanotubes’. Science Advances, 10(21): DOI: 10.1126/sciadv.adj1539
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