Notas de evaluación

RESUMEN

Se describe el aislamiento de una nueva bacteria termófila (adaptado a altas temperaturas), Thermus aquaticus gen. n. y sp. n. El enriquecimiento exitoso requiere una incubación entre 70 y 75ºC y el uso de medios nutritivos relativamente diluidos con respecto a los componentes orgánicos. Se han aislado cepas de T. aquaticus de una gran variedad de manantiales termales en el Parque Nacional de Yellowstone y de un manantial termal en California. El organismo también ha sido aislado de hábitats termales humanos, como el agua caliente del grifo, en ubicaciones geográficas bastante alejadas de los manantiales termales. Se trata de bacilos gramnegativos no esporulados e inmóviles que frecuentemente forman filamentos largos a temperaturas supraóptimas o en la fase estacionaria. En todos los aislamientos se observa un pigmento celular amarillo, probablemente un carotenoide y una estructura característica, una gran esfera considerablemente más grande que un esferoplasto. Estas grandes esferas, así como los esferoplastos inducidos por lisozima, son resistentes a la lisis osmótica. Las composiciones básicas de ácido desoxirribonucleico de cuatro cepas se determinaron mediante ultracentrifugación en gradiente de densidad de CsCl, encontrándose una proporción entre 65,4 y 67,4 moles por ciento de guanina más citosina. El crecimiento de todos los aislamientos analizados es inhibido por concentraciones bastante bajas de cicloserina, estreptomicina, penicilina, novobiocina, tetraciclina y cloranfenicol. Los estudios nutricionales de una cepa demostraron que no requería vitaminas ni aminoácidos, aunque el crecimiento era considerablemente más rápido en medio enriquecido que en medio sintético. Como fuentes de carbono sirvieron diversos azúcares y ácidos orgánicos, y el NH4+ o el glutamato podían servir como fuente de nitrógeno. El organismo es un organismo aerobio obligado y tiene un pH óptimo de 7,5 a 7,8. La temperatura óptima para su crecimiento es de 70ºC, siendo la máxima de 79ºC y la mínima de unos 40ºC. El tiempo de generación óptimo es de unos 50 minutos. En este trabajo se discuten las posibles relaciones de este nuevo género con las mixobacterias, flexibacterias y flavobacterias.

COMENTARIO

Cuando el microbiólogo Thomas Brock visitó casualmente el Parque de Yellowstone en 1964 se sorprendió de tal modo con el potencial biológico de las fuentes termales de Yellowstone, que un año después había obtenido el permiso para investigar en el parque. Lo impulsaba el deseo de investigar qué formas de vida podrían subsistir en esas piscinas naturales, en las que los colores vívidos denotaban la presencia de microorganismos. Fruto de esas investigaciones fue la descripción en 1969 de la bacteria Thermus aquaticus, capaz de vivir y desarrollarse a temperaturas extremadamente altas. Brock siempre definió sus trabajos como de investigación básica, movida por la curiosidad y destinada a generar conocimiento que pueda constituir la base sobre la que se pueden plantear soluciones a problemas concretos.

Otra casualidad hizo que Kary Mullis, un investigador brillante y un personaje excéntrico, se le ocurriera, en 1983, una forma de localizar un tramo de ADN y sintetizar una cantidad enorme de copias^[1]. En este caso se trató de una conversación, según describe el propio autor. Por esta revelación Mullis fue galardonado con el premio Nobel de Química en 1993, por inventar la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), que permite conseguir una gran cantidad de copias de un fragmento de ADN, partiendo de una cantidad ínfima de esta biomolécula. Aunque la PCR se hizo popular en la literatura policiaca y especialmente durante la pandemia de COVID-19, sus usos han sido ubicuos en los últimos 25 años y ha sido la clave del estudio del ADN y el Proyecto Genoma.

Sin embargo, como es habitual, el desarrollo de la PCR tuvo dificultades. La principal, la temperatura necesaria para desdoblar la cadena de ADN degradaba la ADN polimerasa procedente de E. coli y, aquí, entra en juego Brock y su Thermus aquaticus. Esta bacteria es capaz de producir polimerasas termoestables que resisten altas temperaturas por periodos prolongados de tiempo. Así se definió la polimeresa Taq, procedente del T. aquaticus, y así se pudo generalizar el uso de la tecnología de la PCR, tal y como la conocemos actualmente^[2,3].

La sociedad ha puesto sus expectativas en la investigación traslacional, con la idea de tener rápidos resultados que trasformen la práctica. En los servicios sanitarios esta trayectoria se traduce, en definitiva, en mejorar la salud de las personas. Este interés se muestra, por ejemplo, en la cuota de publicaciones por campo científico de la Unión Europea, en la que una de cada cuatro publicaciones se corresponde con la medicina clínica (Figura 1). Sin embargo, esta historia nos invita a no olvidar que, tanto hoy como en 1983, la investigación básica es el soporte de cualquier otra forma de conocimiento, tanto tecnológico, como clínico.