Mezcla de plancton muestreado en la estación 146. C. Sardet/CNRS/Tara Oceans
¿Qué es la genómica en general?
La genómica es la lectura del ADN dentro de cualquier organismo. Este ADN constituye su patrimonio genético, lo que heredó de sus “padres”' y que a su vez transmitir a sus descendientes.
El ácido desoxirribonucleico (ADN) se encuentra normalmente en el núcleo de cada célula, visualmente se ve como una doble espiral. Está conformada por varias secciones con una secuencia de cuatro componentes básicos: adenina, citosina, guanina, timina. Esta secuencia determina los genes presentes en el organismo estudiado.
¿Y la genómica en la expedición Tara oceans?
En genómica, tenemos varias metas que completan los enfoques oceanográficos y de tecnología de imagen.
En primer lugar, intentamos obtener una descripción de la diversidad debajo de la superficie del agua por las especies capturadas: ¿Quién esta aquí? Luego por su papel: ¿Qué hacen?
Muestreamos "end to end", del virus (el plancton más pequeño) al metazoo (el más grande) gracias a un protocolo que apunta a cinco tamaños diferentes de microorganismos marinos.
Con este tipo de pesca, tenemos dos preparaciones de secuenciación de genes posibles:
- O recolectamos sólo un gen específico que sabemos que existe en todos los seres vivos y que puede actuar como "código de barras". Esto se conoce como "DNA bar coding” o tagging.
- O recogemos todo el ADN (DNA en Inglés) que se puede cosechar a ciegas, es el enfoque metagenómico. Se mezclan todos los ADN de todos los organismos capturados, sin saber cuales están necesariamente presentes en la secuenciación. Nunca se había hecho "end to end" antes de Tara Oceans.
¿Cómo pasan del material capturado en Tara a la secuenciación genética?
Dos métodos:
- O se secuencia el material ya preparado como parte de la recolección metagenómica en la cual todo está mezclado, y se identifican los genes y su función.
- O se secuencia directamente el ARNm, el ARN mensajero: una molécula intermediaria entre el ADN y las proteínas. Es un acceso directo a los genes que se expresan en el momento. Este proceso debe ayudar a saber cuáles son las funciones de los genes presentes en estas aguas, así como su intensidad de expresión.
Estos enfoques son complementarios, cada uno tiene sus sesgos, sus límites. Es el conjunto que da una visión del medio.
Hoy en día estamos analizando los resultados del estudio piloto que abarca tres estaciones mediterráneas de Tara Oceans, las números 7, 23 y 30. Hasta el momento se han caracterizado unos 6 millones de genes con el enfoque de la metagenómica, en estas tres estaciones. Este es un resultado muy importante.
En comparación, el genoma humano contiene unos 22.000 genes, 300 veces menos, y se consumieron no menos 5 años de esfuerzos colectivos internacionales y cientos de millones de dólares para lograr descifrarlo. Los otros enfoques han dado su resultado, pero es demasiado pronto para sacar conclusiones.
Olivier Jaillon y Vincent Hilaire
