{"id":150669,"date":"2021-01-04T16:12:09","date_gmt":"2021-01-04T15:12:09","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/?p=150669"},"modified":"2021-01-04T16:12:09","modified_gmt":"2021-01-04T15:12:09","slug":"escaneando-la-abundancia-y-distribucion-de-las-raices-de-las-plantas-en-comunidades-vegetales-dna-metabarcoding","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/2021\/01\/04\/150669","title":{"rendered":"Escaneando la abundancia y distribuci\u00f3n de las ra\u00edces de las plantas en comunidades vegetales (\u201cDNA metabarcoding\u201d)"},"content":{"rendered":"<p align=\"center\">\u00a0<img decoding=\"async\" class=\"ngg-singlepic ngg-center\" src=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-content\/blogs.dir\/42\/files\/397\/0-paisaje-y-suelos-de-almeria-post-biomasa-raices.jpg\" alt=\"0-paisaje-y-suelos-de-almeria-post-biomasa-raices\" \/><\/p>\n<p align=\"center\"><span style=\"color: #0000ff;\">Matorrales de Almer\u00eda y uno de sus tipos de suelos. Fotos: Juan Jos\u00e9 Ib\u00e1\u00f1ez<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">El art\u00edculo que vamos a abordar hoy se me antoja muy interesante. Los autores dicen haber analizado y <span style=\"color: #3366ff;\"><strong>cuantificado la distribuci\u00f3n y abundancia en el suelo de las ra\u00edces de especies vegetales distintas en un matorral mediterr\u00e1neo, utilizando t\u00e9cnica gen\u00e9ticas \u201cDNA metabarcoding\u201d<\/strong><\/span>. Aclaremos que, cuando se pretende identificar una especie no procariota por su DNA, se utiliza el vocablo <a href=\"https:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/C\u00f3digo_de_barras_de_la_vida\">C\u00f3digo de barras de la vida<\/a> <strong><span style=\"color: #3366ff;\">o c\u00f3digo de barras gen\u00e9tico<\/span><\/strong>. Sin embargo, si se pretende discernir en una muestra de \u201calgo\u201d las variadas especies all\u00ed presentes se usa el vocablo \u00a0\u00a0\u201c<em>DNA metabar<\/em>coding\u201d. Debe existir una traducci\u00f3n al espa\u00f1ol de este vocablo que sea aceptado por los expertos, pero no estoy seguro tras mis pesquisas. Eso s\u00ed la t\u00e9cnica ya no es tan novedosa como recalca el \u201c<em>plumillas<\/em>\u201d en la nota de prensa. Otra cuesti\u00f3n bien distinta ser\u00eda llevar a cabo tal an\u00e1lisis para discernir y cuantificar los microrganismos asociados a las ra\u00edces, es decir sus <a href=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/universo\/wp-admin\/DNA%20metabarcoding\">rizosferas<\/a>. Me explico. Conforme a la Wikipedia inglesa, de la que he traducido algunos fragmentos que he dejado bajo, junto al original en ingl\u00e9s, que os aclarar\u00e1 las razones. Con los invertebrados, como se\u00f1alan los autores de la publicaci\u00f3n, albergo dudas, ya que muchas de sus especies a\u00fan no han sido debidamente descritas. Pero ese es otro tema, como tambi\u00e9n, el explicaros mis dudas sobre los c\u00f3digos de barras gen\u00e9ticos. Se trata de asuntos de nuestra incumbencia que dejaremos en otra ocasi\u00f3n\/post.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">No cabe duda que <strong><span style=\"color: #3366ff;\">poder realizar un mapa sobre la distribuci\u00f3n y abundancia de las ra\u00edces de especies vegetales distintas en una comunidad resulta ser una l\u00ednea de investigaci\u00f3n muy interesante, ya\u00a0<\/span><\/strong><span style=\"color: #3366ff;\"><span style=\"color: #333333;\">que puede<\/span> <strong>ofrecernos una valios\u00edsima \u00a0panor\u00e1mica de ese universo invisible que atesoramos bajo nuestros pies<\/strong><\/span>, y del que desgraciadamente sabemos tan poco. Eso s\u00ed, no alcanzo a entrever, sin que por ello sospeche nada, de c\u00f3mo se puede cuantificar y visualizar la distribuci\u00f3n de las ra\u00edces si fuera el caso, ya que hablamos de t\u00e9cnicas gen\u00e9ticas, no de imaginer\u00eda. Empero hablo de la nota de prensa, que no dice nada al respecto. Si sospecho que, a d\u00eda de hoy, la instrumentaci\u00f3n debe ser lo suficientemente onerosa, es decir poco asequible, como para \u00a0poder ser usada por la mayor parte de los equipos de investigaci\u00f3n, debido a que interviene una empresa cuyo nombre, hay que buscar en Internet y que incluye, por ejemplo, la siguente frasecita: \u201c<em><a href=\"https:\/\/www.allgenetics.eu\/index.php\/services\/genomics-for-researchers\/dna-metabarcoding.html\">Diversity analysis of environmental samples with our DNA metabarcoding service<\/a><\/em>\u201d. \u00a0En cualquier caso, si todo lo que en la nota de prensa resulta ser cierto, se trata de un <span style=\"color: #3366ff;\"><strong>nuevo instrumental \u00a0que pudiera ayudar mucho a entender esa biomasa de las plantas que, a d\u00eda de hoy, apenas podemos vislumbrar<\/strong><\/span>.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Os dejo pues con la note de prensa, as\u00ed como con alguna informaci\u00f3n sobre las t\u00e9cnicas gen\u00e9ticas empleadas, que he extra\u00eddo de las Wikipedias en Ingl\u00e9s (algunos fragmentos traduciodos al espa\u00f1ol-castellano) y Espa\u00f1ola.<\/p>\n<p><span style=\"color: #008000;\"><strong>Juan Jos\u00e9 Ib\u00e1\u00f1ez<\/strong><\/span><\/p>\n<p><span style=\"color: #800000;\"><em>Contin\u00faa\u2026\u2026.<\/em><\/span><\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<h3><a href=\"https:\/\/www.madrimasd.org\/notiweb\/noticias\/adn-las-raices-revela-datos-alto-interes-ecologico\">El ADN de las ra\u00edces revela datos de alto inter\u00e9s ecol\u00f3gico<\/a><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Un estudio espa\u00f1ol abre la puerta a nuevas investigaci\u00f3n en el campo de la Ecolog\u00eda de comunidades de plantas y se estima que supondr\u00e1 un paso adelante en sus muchas otras aplicaciones<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Las plantas poseen una parte a\u00e9rea, f\u00e1cilmente identificable y cuantificable, y una parte subterr\u00e1nea, las ra\u00edces. El objetivo principal de un trabajo realizado por investigadores de la Universidad Rey Juan Carlos (<a href=\"https:\/\/www.urjc.es\/\" target=\"_blank\">URJC<\/a>), junto con cient\u00edficos de la Universidad Complutense (<a href=\"https:\/\/www.ucm.es\/\" target=\"_blank\">UCM<\/a>), el Instituto Nacional de Investigaciones Agrarias (<a href=\"http:\/\/www.inia.es\/\" target=\"_blank\">INIA<\/a>) y <strong>la empresa AllGenetics &amp; Biology S.L<\/strong>., ha sido <strong>analizar qu\u00e9 datos aportan estas partes ocultas de las plantas para poder avanzar en el conocimiento de la diversidad y su estructura<\/strong>.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">\u201cEn este estudio hemos usado <strong>una novedosa t\u00e9cnica molecular llamada <em>DNA<\/em> <em>metabarcodin<\/em>g<\/strong>\u201d, se\u00f1ala Silvia Matesanz, autora principal del estudio e investigadora de la URJC. \u201cEsta metodolog\u00eda <strong>permite la identificaci\u00f3n simult\u00e1nea de muchas especies en muestras compuestas por distintos tejidos, como ra\u00edces en nuestro caso\u201d, a\u00f1ade. Mediante el empleo de esta t\u00e9cnica, lo investigadores han logrado cuantificar la abundancia subterr\u00e1nea de las ra\u00edces de especies de plantas de un tipo de matorral que crece en la cuenta mediterr\u00e1nea<\/strong>.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Hasta ahora, la cuantificaci\u00f3n de los resultados de <strong><em>DNA metabarcoding<\/em><\/strong> constitu\u00eda una de las grandes limitaciones de la t\u00e9cnica. Sin embargo, este estudio, <a href=\"https:\/\/onlinelibrary.wiley.com\/doi\/abs\/10.1111\/1755-0998.13049?af=R\">publicado en le revista cient\u00edfica <em>Molecular Ecology Resources<\/em><\/a>, <strong>abre la puerta a nuevas investigaci\u00f3n en el campo de la Ecolog\u00eda de comunidades de plantas y se estima que supondr\u00e1 un paso adelante en sus muchas otras aplicaciones. \u201c<span style=\"text-decoration: underline;\">Por ejemplo, esta misma t\u00e9cnica podr\u00eda aplicarse en mezclas complejas compuestas por otros organismos como invertebrados del suelo<\/span><\/strong>\u201d, apunta la investigadora de la URJC.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Una \u201cradiograf\u00eda\u201d subterr\u00e1nea completa<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Para llevar a cabo este estudio, <strong>los investigadores han creado mezclas de ra\u00edces de cinco especies abundantes en una comunidad de matorral mediterr\u00e1neo en distintas proporciones<\/strong><strong>. Adem\u00e1s, han aplicado distintos m\u00e9todos post-secuenciaci\u00f3n, como<\/strong> <strong>creaciones de \u00edndices de correcci\u00f3n entre la cantidad de ra\u00edces a\u00f1adida de cada especie en cada muestra<\/strong> y el ADN cuantificado en cada una de ellas para obtener estimaciones de la identidad y de la abundancia de las plantas. \u201c<strong>Nuestros resultados muestran que el uso de estos \u00edndices de correcci\u00f3n permite cuantificar no solo la presencia sino tambi\u00e9n la abundancia de las ra\u00edces de las plantas en mezclas compuestas por m\u00faltiples especies<\/strong>\u201d, explica Silvia Matesanz.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Los resultados obtenidos suponen <strong>un avance significativo en Ecolog\u00eda, puesto que <\/strong><strong>permitir\u00e1n investigar no solo la distribuci\u00f3n de las ra\u00edces de las especies sino tambi\u00e9n sus abundancias reales en el suelo<\/strong>. <strong>En futuras investigaciones se podr\u00e1n hacer comparaciones entre los patrones de distribuci\u00f3n y procesos ecol\u00f3gicos, que no se observan a simple vista<\/strong><strong>, con aquellos procesos que ocurren en superficie y que tradicionalmente han sido f\u00e1ciles de analizar<\/strong>.<\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\">\n<hr align=\"left\" noshade=\"noshade\" size=\"0\" width=\"100%\" \/>\n<\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Referencia bibliogr\u00e1fica:<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Estimating belowground plant abundance with DNA metabarcoding. Silvia Matesanz, David S. Pescador, Beatriz P\u00edas, Ana M. S\u00e1nchez, Julia Chac\u00f3n\u2010Labella, Angela Illuminati, Marcelino de la Cruz, Jes\u00fas L\u00f3pez\u2010Angulo, Neus Mar\u00ed\u2010Mena, Ant\u00f3n Vizca\u00edno y <strong>Adri\u00e1n Escudero<\/strong>. <em>Molecular Ecology Resources<\/em>. doi: 10.1111\/1755\u20100998.13049.<\/p>\n<h3 style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #800000;\"><strong>Fragmentos extra\u00eddos de Wikipedia (Ingl\u00e9s y Espa\u00f1ol)<\/strong><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\"><a href=\"https:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/C\u00f3digo_de_barras_de_la_vida\">C\u00f3digo de barras de la vida<\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><a href=\"https:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/Unidad_taxon\u00f3mica_operativa\">Unidad taxon\u00f3mica operativa<\/a>: When barcoding is used to identify organisms from a sample containing DNA from more than one organism, the term <strong>DNA metabarcoding<\/strong> is used,[6][7]<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>In some organism groups such as bacteria, taxonomic assignment to species level is often not possible<\/strong>. In such cases, a sample may be assigned to a particular <a title=\"\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Operational_taxonomic_unit\">operational taxonomic unit (OTU)<\/a>.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong><em><span style=\"text-decoration: underline;\">En algunos grupos de organismos como las bacterias, la asignaci\u00f3n taxon\u00f3mica a nivel de especie a menudo no es posible. En tales casos, se puede asignar una muestra a una unidad taxon\u00f3mica operativa particular (OTU<\/span><\/em><\/strong><em><span style=\"text-decoration: underline;\">).<\/span><\/em><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">An <strong>operational taxonomic unit<\/strong> (<strong>OTU<\/strong>) is an operational definition used to classify groups of closely related individuals. The term was originally introduced by <a title=\"Robert R. Sokal\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Robert_R._Sokal\">Robert R. Sokal<\/a> and <a title=\"Peter H. A. Sneath\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Peter_H._A._Sneath\">Peter H. A. Sneath<\/a> in the context of <a title=\"Numerical taxonomy\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Numerical_taxonomy\">numerical taxonomy<\/a>, where an \u00abOperational Taxonomic Unit\u00bb is simply the group of organisms currently being studied.<sup><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Operational_taxonomic_unit#cite_note-1\">[1]<\/a><\/sup> In <strong>this sense, an OTU is a pragmatic definition to group individuals by similarity, equivalent to but not necessarily in line with classical <\/strong><a title=\"\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Linnaean_taxonomy\">Linnaean taxonomy<\/a> <strong>or modern<\/strong> <a title=\"Evolutionary taxonomy\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Evolutionary_taxonomy\">evolutionary taxonomy<\/a>.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong><em><span style=\"text-decoration: underline;\">La \u00abUnidad Taxon\u00f3mica Operacional\u00bb es simplemente el grupo de organismos actualmente en estudio. [1] En este sentido, una OTU es una definici\u00f3n pragm\u00e1tica para agrupar individuos por similitud, equivalente pero no necesariamente en l\u00ednea con la taxonom\u00eda linneana cl\u00e1sica o la taxonom\u00eda evolutiva moderna<\/span><\/em><\/strong>.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Nowadays, however, the term \u00abOTU\u00bb is generally used in a different context and refers to clusters of (uncultivated or unknown) organisms, grouped by DNA sequence similarity of a specific taxonomic marker gene.<sup><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Operational_taxonomic_unit#cite_note-Blaxter-2005-2\">[2]<\/a><\/sup> In other words, OTUs are pragmatic proxies for microbial \u00ab<a title=\"Species\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Species\">species<\/a>\u00bb at different taxonomic levels, in the absence of traditional systems of <a title=\"Biological classification\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Biological_classification\">biological classification<\/a> as are available for macroscopic organisms. For several years, OTUs have been the most commonly used units of microbial diversity, especially when analysing small subunit <a title=\"16S rRNA\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/16S_rRNA\">16S<\/a> or <a title=\"18S rRNA\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/18S_rRNA\">18S rRNA<\/a> marker gene sequence datasets.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Sequences can be clustered according to their similarity to one another, and operational taxonomic units are defined based on the similarity threshold (usually 97% similarity) set by the researcher<\/strong>. Typically, OTUs are based on similar 16S rRNA sequences. It remains debatable how well this commonly-used method recapitulates true microbial species phylogeny or ecology. Although OTUs can be calculated differently when using different algorithms or thresholds, recent research by Schmidt et al. demonstrated that microbial OTUs were generally ecologically consistent across habitats and several OTU clustering approaches.<sup><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Operational_taxonomic_unit#cite_note-3\">[3]<\/a><\/sup> The number of OTUs defined may be inflated due to errors in DNA sequencing.<sup><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Operational_taxonomic_unit#cite_note-Kunin-2010-4\">[4]<\/a><\/sup><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Delimiting cryptic species<\/strong>[<a title=\"Edit section: Delimiting cryptic species\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/w\/index.php?title=DNA_barcoding&amp;action=edit&amp;section=12\">edit<\/a>]<strong><\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">DNA barcoding enables the identification and recognition of <a title=\"Cryptic species\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Cryptic_species\">cryptic species<\/a>.<sup><a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/DNA_barcoding#cite_note-74\">[74]<\/a><\/sup> The results of DNA barcoding analyses depend however upon the choice of analytical methods, so the process of delimiting cryptic species using DNA barcodes can be as subjective as any other form of <a title=\"Taxonomy (biology)\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Taxonomy_(biology)\">taxonomy<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00a0 Matorrales de Almer\u00eda y uno de sus tipos de suelos. Fotos: Juan Jos\u00e9 Ib\u00e1\u00f1ez El art\u00edculo que vamos a abordar hoy se me antoja muy interesante. Los autores dicen haber analizado y cuantificado la distribuci\u00f3n y abundancia en el suelo de las ra\u00edces de especies vegetales distintas en un matorral mediterr\u00e1neo, utilizando t\u00e9cnica gen\u00e9ticas \u201cDNA metabarcoding\u201d. Aclaremos que, cuando se pretende identificar una especie no procariota por su DNA, se utiliza el vocablo C\u00f3digo de barras de la vida o c\u00f3digo de barras gen\u00e9tico. 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