Retos del empleo de la secuenciación masiva de nueva generación (NGS) de la macrofauna bentónica para la evaluación de la calidad ambiental marina.

Abstract

La Directiva Marco del Agua 2000/60/CE obliga al diagnóstico ambiental del ecosistema marino, incluyendo la evaluación de las especies de macroinvertebrados considerados bioindicadores presentes en el medio. Hasta la fecha, este tipo de determinaciones se realizan mediante la identificación taxonómica de visu de la macrofauna bentónica presente en las muestras y el cálculo de bioíndices asociados, un proceso costoso en términos de tiempo y financiación y, en algunos casos, subjetivo por precisar de un equipo humano altamente especializado y por la dificultad de identificar correctamente determinadas especies. En este sentido, las técnicas de DNA barcoding permiten identificar de forma fiable organismos empleando técnicas de secuenciación de DNA y evitando las desventajas de la identificación morfotaxonómica. Por otro lado, el reciente desarrollo de técnicas de secuenciación masiva de DNA de nueva generación (NGS) ha permitido el desarrollo del DNA metabarcoding, o caracterización de poblaciones de organismos presentes en una muestra empleando datos genómicos. Este trabajo plantea los retos fundamentales que presenta, a día de hoy, el análisis de organismos bioindicadores de calidad ambiental marina a través de las técnicas de secuenciación NGS.

The Water Framework Directive 2000/60/EC regulates the environmental diagnosis of the marine ecosystem, including the evaluation of species of bioindicator macroinvertebrates present in the environment. To date, these types of determinations are carried out through the morphotaxonomic identification of the benthic macrofauna present in the samples and the calculation of associated biotic indexes, a process that is time-consuming and resource-intensive, being in some cases inaccurate due to the requirement of highly specialized human resources and the difficulty of correctly identifying certain species. In this respect, DNA barcoding techniques allow the reliable identification of organisms using DNA sequencing techniques and avoiding the disadvantages of morphotaxonomic identification. On the other hand, the recent development of New Generation DNA Sequencing techniques (NGS) has allowed the development of DNA metabarcoding, i.e. the characterization of populations of organisms present in a sample using genomic data. This paper shows the fundamental challenges to be overcome in order to establish a NGS sequencing-based assessment of the marine environmental quality.