metagenomica

La metagenómica es el estudio del material genético recuperado directamente de comunidades microbianas en su entorno, sin necesidad de aislar y cultivar a cada microorganismo. Permite caracterizar tanto la composición taxonómica como la capacidad funcional de comunidades enteras, revelando microorganismos que son difíciles o imposibles de cultivar en el laboratorio. A través de la metagenómica se obtienen vistas del microbioma en ecosistemas como suelos, océanos y ambientes extremos, así como en contextos humanos, ambientales y industriales.

Entre las estrategias principales se encuentran la secuenciación de genes para análisis taxonómico, como la secuenciación del gen 16S rRNA en bacterias y archaea, y la secuenciación shotgun, que analiza genomas completos de todos los microbios presentes. El proceso típico incluye la extracción de ADN, secuenciación, ensamblaje de secuencias, anotación funcional y, a menudo, el agrupamiento de fragmentos en genomas montados a partir de metagenomas (MAGs). La metagenómica funcional busca identificar rutas metabólicas y capacidades en la comunidad, complementando la taxonomía. También se usa metagenómica de genes para perfiles comparativos entre muestras y entornos.

Las aplicaciones abarcan desde la investigación del microbioma humano y su relación con la salud y la enfermedad, hasta ecología microbiana de suelos y ecosistemas acuáticos, biogeoquímica, monitoreo ambiental y biotecnología, donde se descubren enzimas y rutas metabólicas útiles. Los desafíos incluyen la complejidad de conjuntos de datos, las limitaciones de ensamblaje en comunidades diversas, sesgos de muestreo y extracción de ADN, y consideraciones éticas y de privacidad cuando se estudian microbiomas humanos.

El término metagenómica se popularizó a finales de los años 1990, impulsado por avances en secuenciación de alta capacidad. Desde entonces, ha crecido hasta convertirse en una herramienta central para entender la diversidad y la función de los microorganismos en casi todos los entornos.