Por Para culminar la sección Historias taxonómicas, desde VDOL he tenido el inmenso honor de poder entrevistar a Martha Trujillo, Catedrática en el Departamento de Microbiología y Genética y profesora adscrita a la Facultad de Ciencias Agrarias y Ambientales de la Universidad de Salamanca. Además de recibir la Medalla Bergey, es taxonomía y editora en jefe de la revista IJSEM especializada en sistemática de procariotas.
VDOL: Es un verdadero honor poder entrevistarla. Muchísimas gracias por dedicarnos su tiempo. Para comenzar, ¿podría decirnos cuáles son los ejes principales de su investigación?
Martha: Gracias a vosotros. Nuestro trabajo en el laboratorio de investigación se centra en dos líneas: por un lado, estudiamos la sistemática y taxonomía de bacterias y por otro, la ecología molecular para conocer relaciones que se dan entre bacterias y plantas y así poder descubrir aplicaciones en un futuro para una agricultura sostenible.
VDOL: ¿Cuáles podrían ser, si se conocen, alguna de las aplicaciones futuras que ofrecerá este estudio?
Martha: Hoy sabemos que uno de los mayores problemas agrícolas es la elevada utilización de fertilizantes (sobre todo químicos). Esto es un arma de doble filo porque los excesos en nitrógeno y fósforo no solo contaminan gravemente los ambientes suponiendo problemas para la supervivencia de muchas especies, sino que también estos elementos pueden ser utilizados por algunos microorganismos para producir gran cantidad de compuestos tóxicos, lo que se traduce en una mayor destrucción de los ecosistemas.
Fotografía de Javier Barco
Para resolver este círculo vicioso, en nuestro laboratorio buscamos microorganismos denominados promotores del crecimiento vegetal, es decir, bacterias beneficiosas y que no causan enfermedades a las plantas que, gracias a su diverso metabolismo, son capaces de aprovechar estos excesos de fertilizantes y transformarlos en compuestos útiles y asimilables por las plantas (como facilitar el aporte de hierro gracias a los sideróforos bacterianos, aportar hormonas a las plantas, ayudarlas en la fijación de nitrógeno, etc).
Por tanto, la idea es aislar estos microorganismos beneficiosos de las propias plantas y aportárselos en forma de un biofertilizante que sustituya a los fertilizantes químicos.
VDOL: ¿Hay tantas bacterias en las plantas?
Martha: ¡Por supuestísimo que sí! (ríe) A diferencia de lo que se pensaba hace algunos años, hoy sabemos que las plantas están completamente cubiertas y habitadas por microorganismos de muy diverso tipo. Gracias a las nuevas tecnologías que conocemos como «-ómicas» (genómica, transcriptómica…) no solo estudiamos únicamente a un microorganismo concreto, sino que estudiamos a las comunidades bacterianas que, a modo de «habitantes de una ciudad», conviven con otras bacterias, plantas, animales…
Por tanto, a partir de una muestra de suelo que contiene infinidad de organismos, aunque no los aísles a todos en el laboratorio, por el ADN podemos conocer la estructura microbiana y con ella reconstruir una historia que permita entender características de una bacteria e incluso, cuál es su función en una planta. Es precisamente conocer esta compleja red de interacciones lo que estudia la Ecología molecular.
VDOL: ¿Por qué hay algunas bacterias que no se pueden aislar?
Martha: No hay algunas, sino que se estima que más del 95% de los microorganismos no los podemos cultivar en el laboratorio. Cuando intentas aislar algo, solo aíslas a aquellos microorganismos que utilizan los nutrientes que tú les estás aportando en una placa de Petri. Sin embargo, si no conocemos cuáles son las necesidades de crecimiento ni qué necesitan para su desarrollo, nunca vamos a poder aislar todo lo que está ahí porque ni tan siquiera sabemos qué es lo que hay.
Esa es la causa del desconocimiento sobre los microorganismos. La gente a veces se piensa que como no los ves a simple vista, no existen (y mira lo que tenemos encima con el coronavirus…) a pesar de que son de lejos los organismos más abundantes del planeta.
VDOL: Con respecto a vuestra otra línea de investigación sobre la taxonomía bacteriana (la cual tiene una relación directa con la sección Historias Taxonómicas de VDOL que culminamos con esta entrevista), ¿cuál es el procedimiento para conocer a qué grupo taxonómico pertenece una bacteria?
Martha: En la actualidad, la taxonomía «oficial» se basa en el aislamiento a partir de una muestra de suelo, de agua… de las bacterias, de las que extraes el ADN y secuencias su gen ribosómico 16S [para más información, os recomiendo leer el artículo previo acerca del cronómetro molecular].
Cuando Carl Woese inventó esta técnica, se hacía todo manual y se tardaba semanas en reconstruir todo el puzzle trocito a trocito. Hoy en día, se aísla el ADN en 15 minutos, se prepara una PCR para obtener miles de copias del gen 16S y se envía a secuenciar para obtener los resultados al día siguiente.
Esa secuencia obtenida se lanza a una base de datos pública accesible para cualquier persona del mundo que tenga acceso a Internet, y en cuestión de segundos, puedes conocer en base a muchos criterios, cuál es su género al comparar la similitud de tu secuencia con las otras del mismo gen. Si coinciden en más de un 97% de su secuencia, se puede considerar a ambas del mismo género, mientras que por debajo, de géneros distintos.
Fotografía de Javier Barco
Obviamente, aquí entran en juego muchos criterios técnicos y científicos, ya que estás comparando un solo gen de un genoma que pueden ser 4000, 5000 o 7000 genes. Para tener una mayor idea, el siguiente paso es secuenciar el genoma (todos los genes) de un microorganismo para tener una mayor cantidad de referencias con las que poder corroborar la similitud. Como la información que te proporciona el genoma es mucho mayor, en este caso vas a poder distinguir a nivel de especies, pero es importante recalcar que los parámetros no son absolutos, sino que tienen que ser flexibles y buscar un sentido biológico. Al final estudiamos seres vivos, por lo que es fundamental complementar con estudios de morfología, fisiología… siempre que estén descritos y depositados en las bases de datos, claro, porque sino todo es mucho más complejo.
VDOL: Aplicando estos métodos, su grupo de investigación ha conseguido descubrir y describir más de 50 nuevas especies como por ejemplo Auraticoccus monumenti, aislada de muestras de la piedra de Villamayor con la que están construidos algunos monumentos en Salamanca. ¿Cómo fue ese descubrimiento?
Martha: En el año 2009, estábamos trabajando en un proyecto de la Junta de Castilla y León para estudiar microorganismos que pueden producir algún tipo de deterioro en la piedras, fundamentalmente, arenisca. Tras secuenciar el gen ribosómico 16S, descubrimos que esta bacteria formaba parte de un género distinto a las de las bases de datos.
Esta bacteria en concreto pertenece al grupo de las Actinobacterias, que son muy importantes por ejemplo en la industria farmacéutica por la producción de antibióticos. Complementando los estudios de secuenciación con la quimiotaxonomía, es decir, comprobar qué compuestos químicos produce esta bacteria, pudimos también diferenciar más en detalle y descubrimos que Auraticoccus monumenti era (y sigue siendo) la única especie dentro del género Auraticoccus. Y estando aislada de la piedra con la que está construida la Catedral de Salamanca, pues qué mejor que denominarla «monumenti» (risas).
VDOL: Siguiendo con la Taxonomía usted es editora del Manual Bergey, ¿de qué se encarga exactamente y en qué consiste?
Martha: El Manual Bergey es la obra de consulta más importante de Taxonomía. Los inicios son muy curiosos porque David Bergey era un microbiólogo norteamericano que recibió una cantidad elevada de dinero para empezar la elaboración de un compendio acerca de taxonomía bacteriana. Además, dejó en herencia todo ese dinero para que se pudiera continuar recopilando las nuevas especies descritas y modificando aquellas ya conocidas en varios volúmenes de un libro.
El dinero que se recauda por la venta de los libros se utiliza para seguir financiando proyectos de taxonomía, pero como actualmente más que libros se utilizan bases de datos (porque la cantidad de información disponible es enorme), desde la Fundación Bergey nos encargamos de investigar y preservar el legado que dejó su creador.
VDOL: ¿Cómo fue recibir la Medalla Bergey tal y como la recibieron investigadores tan célebres como Thomas D. Brock, Peter Sneath o Mike Goodfellow?
Martha: Fue un poco una sorpresa (ríe) porque el trabajo realizado en el Manual Bergey es todo voluntario y complementario a la docencia e investigación.
Nunca me esperaba recibirla porque yo creo que mi trabajo no va mucho más allá de lo que hacen muchos otros taxónomos, pero al recibirlo me sentí muy contenta por el reconocimiento de todo mi trabajo y esfuerzo. De verdad que es un gran orgullo para mí.
Complementando esta entrevista y poniendo en valor la investigación en taxonomía, tenemos el placer de charlar con el Dr. Raúl Riesco Jarrín, estudiante post-doctoral en el laboratorio de la Prof. Trujillo.
VDOL: Usted realizó su tesis bajo la supervisión de la Prof. Trujillo, ¿cuál es su trabajo actual?
Raúl: Actualmente mi trabajo post-doctoral se basa en buscar todas aquellas funciones que tienen algunas bacterias asociadas con las plantas. Prácticamente en la mayoría de las veces que se describe una de estas interacciones se suele acabar hablando de lo mismo (fitohormonas, sideróforos, fijación de nitrógeno…), pero las relaciones son extremadamente complejas y van más allá.
Fotografía de Javier Barco
En mi tesis, aparte de establecer la taxonomía de algunas de estas bacterias, he aplicado técnicas para identificar a aquellas cepas de bacterias del género Micromonospora que aportan factores o recursos e intentar desarrollar un método para predecir si estos microorganismos pueden ser buenas o no tan buenas para la planta en función de su genoma.
VDOL: ¿Qué opinas del uso de la taxonomía en la investigación?
Raúl: La taxonomía es la base en la que se apoya la investigación. Aunque mucha gente la tacha de sencilla, no es para nada algo fácil. Requiere un conocimiento interdisciplinar y no es solo aplicar protocolos experimentales, sino como decía Martha antes, es imprescindible buscar siempre un sentido biológico.
Al final, hay veces en las que sin saberlo, la usamos o al final la necesitamos para completar un estudio, por lo que es una ciencia fundamental.
VDOL: ¿Cómo fue tu primer contacto con este campo?
Raúl: Cuando estudiaba 3º de Ciencias Ambientales, tuve una asignatura que estaba impartida por la Prof. Martha Trujillo. Como me resultaba muy interesante, un día le pregunté (a Martha) cómo podía empezar a investigar y ella me respondió: «Mañana si quieres puedes empezar a trabajar con nosotros» (ríen ambos) y así empecé a hacer prácticas en el laboratorio.
Luego fui a estudiar un máster en Microbiología ambiental en Madrid y después regresé a Salamanca a hacer mi doctorado y obtuve un contrato post-doctoral para trabajar con Martha hasta ahora.
VDOL: Si tuvierais que recomendar a alguien que quiera investigar sobre taxonomía, ¿qué le diríais?
Raúl: La taxonomía es la base de la que van a depender prácticamente todas las ramas de la ciencia de la Biología.
Es una disciplina muy bonita que en cuanto te metes en ella, te engancha. Además, como todo está interrelacionado, tiene aplicaciones que te pueden permitir entender conceptos desde puntos de vista a los que uno no está acostumbrado.
Aunque la financiación que reciba sea poca, realmente como es la base, lo puedes enganchar a cualquier estudio, por lo que la formación en taxonomía permite al investigador de un conocimiento integrador y más completo.
Martha: Yo creo que ahora mismo es el gran momento para poder dedicarse a la taxonomía dados los cambios que se están introduciendo en la ciencia.
Fotografía de Javier Barco
Antes comentaba que tradicionalmente si querías hacer estudios taxonómicos era necesario aislar a una bacteria en un cultivo. Hoy sabemos que la mayoría de los microorganismos no se puede cultivar, por lo que hay taxónomos que proponen secuenciar el metagenoma de un ambiente (es decir, todo el ADN libre en suelo, agua… o cualquier hábitat) y a partir de ahí conocer cuáles son las especies que se encuentran en esa zona.
No solo eso, sino que incluso conociendo qué nutrientes hay en esos suelos y cuáles son las condiciones de humedad o temperatura, algunos grupos han conseguido desarrollar métodos para poder aislarlos y describirlos.
Queda mucho por hacer, pero dentro de cinco años estaremos hablando de conocimientos técnicos y aplicaciones absolutamente distintas.
VDOL: Algo que me ha sorprendido a lo largo de mi educación es la forma en la que se enseña la Taxonomía, haciendo al estudiante aprender de memoria listados de nombres de grupos de animales, plantas, hongos, bacterias… ¿Por qué se hace de este modo?
Martha: ¡Es que eso no es Taxonomía! La Taxonomía no es aprender nombres de memoria y ese ha sido siempre uno de los mayores errores sobre cómo se enseña.
Lo primero que le digo a mis alumnos es que no se van a tener que aprender ningún nombre, sino que les voy a explicar cómo se identifica a un microorganismo. Lo que se tienen que aprender es el proceso de cómo hacerlo, porque al igual que cuando una persona se saca el carnet de conducir no tiene que saber todas las marcas de coches sino saber cómo conducirlos, en la Taxonomía sucede algo parecido.
Si un estudiante necesita conocer toda la información o profundizar acerca de un microorganismo o un grupo puede ir al Manual Bergey, a las revistas sobre taxonomía o consultar algunos libros más específicos. Lo que es interesante es que el alumno entienda cómo funciona el proceso por el que los nombres están en esas bases de datos, pero aprenderse mil nombres teniendo la información accesible a un click es absurdo.
La taxonomía no es aprender nombres de memoria y ese ha sido siempre uno de los mayores errores sobre cómo se enseña.
Raúl: Lo importante no es ponerle un nombre a todo, ni poner límites de lo que es una especie o no, sino ir más allá y no olvidar que estudiamos seres vivos. Ellos son verdaderamente el punto clave en la investigación más allá de que estén encajonados en un grupo o en otro.
Martha: Además la taxonomía no es algo anticuado, sino que es de lo más moderno que puedes encontrar en ciencia. No estamos sentados en el laboratorio mirando al microscopio apuntando características, sino que usamos algunas de las técnicas más novedosas dentro de las «-ómicas», buscamos en bases de datos actualizadas prácticamente cada día, secuenciamos el genoma… ¡estamos a la orden del día!
La ciencia básica es imprescindible y no se puede olvidar tan fácilmente.
VDOL: Para terminar la entrevista, ¿qué le dirían a alguien que quiera comenzar una carrera investigadora?
Raúl: Hay que pensarlo muy bien, es pura vocación, pero no hay que olvidar que es una carrera de fondo. A pesar de que tienes que hacer muchos sacrificios, yo considero que lo positivo supera a los obstáculos porque al final es muy gratificante y aprendes un montón en todos los ámbitos, incluso en el más personal. La ciencia es dura, pero es preciosa.
Martha: Si estás convencida de que la ciencia te gusta y tienes un objetivo muy claro, es cuestión de aguantar porque tarde o temprano lo conseguirás. En el caso de la mujer es más complicado porque todavía hay algunos techos sobre todo a la hora de compatibilizar, pero sin embargo, aunque tardes en llegar a la estabilidad y haya altibajos, al final merece mucho la pena todo el camino recorrido.
¡Y así se culmina la sección Historias Taxonómicas! Espero que os haya gustado el enfoque que le he dado a la sección y que os haya transmitido lo interesante y entretenida que es la Taxonomía.
Quiero agradecer enormemente a Martha Trujillo y a Raúl Riesco su gran disposición y amabilidad a la hora de organizar y programar la entrevista (e incluso enseñándonos su laboratorio como podéis ver en las fotografías del artista y genio Javier Barco).
Quisiera mencionar que por motivos médicos no he podido escribir antes esta entrevista que fue realizada el año pasado. No obstante, en cuanto he podido hacerlo, he querido compartirla con todos vosotros.
Gracias de corazón a todos los lectores y lectoras que me habéis acompañado en este viaje sobre una disciplina tan desconocida y a la vez tan imprescindible a lo largo de la sección.
Y ya sabéis, nos veremos muy pronto por aquí… ¡en VDOL!
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