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Aislamiento y análisis independiente de cultivo de comunidades productoras de polihidroxialcanoatos y degradadoras de n-hexadecano en tapetes microbianos de Guerrero Negro, México
CAROLINA ALEJANDRA MARTINEZ GUTIERREZ
ALEJANDRO LOPEZ CORTES
JOSE QUINATZIN GARCIA MALDONADO
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
phaC, tapetes microbianos hipersalinos, bacterias hidrocarbonoclásticas, polihidroxialcanoatos
hypersaline microbial mats ,Polyhydroxyalkanoates
"Los polihidroxialcanoatos (PHAs) son polímeros lipídicos sintetizados intracelularmente por bacterias y arqueas. Una vez extraídos de las células, los PHAs muestran propiedades similares a las de los plásticos convencionales, por lo que han adquirido un interés principalmente biotecnológico. Sin embargo, los PHAs tienen significado evolutivo y ecológico al incrementar la sobrevivencia y la tolerancia al estrés del organismo productor en ambientes cambiantes y/o competitivos donde las fuentes de carbono y de energía son limitados. No obstante, el conocimiento de la producción de PHAs en ambientes naturales es escaso, por lo que el objetivo de este estudio fue caracterizar la diversidad de bacterias heterótrofas aerobias con el potencial metabólico de producir PHAs, y de utilizar n-hexadecano para sintetizar PHAs, en dos tapetes microbianos hipersalinos de Guerrero Negro, México, empleando aproximaciones dependientes e independientes de cultivo. Se logró el aislamiento de seis cepas bacterianas que fueron identificadas a través de secuencias parciales del gen 16S rRNA como Halomonas sp., Paracoccus sp., Planomicrobium sp., y Staphylococcus sp. Adicionalmente, se detectó la presencia de inclusiones de PHAs a través de microscopía y tinciones lipofílicas, y las secuención parcial del gen phaC que codifica para la enzima polimerasa, clave en la síntesis de PHAs, en cuatro de las cepas aisladas. El análisis filogenético de secuencias putativas de aminoácidos inferidas de librerías de clones de los genes phaC y phaC1 ambientales mostraron una alta diversidad de PhaC Clase I de bacterias de la clase α-Proteobacteria, la mayoría provenientes de bacterias no cultivadas, mientras que las secuencias putativas de aminoácidos del gen phaC1 revelaron que todos los clones estuvieron cercanamente relacionados con la PhaC clase II de Pseudomonas putida, sugiriendo la presencia de este grupo en los tapetes, resultado que es soportado por la detección del gen phaC2 en ambos sitios a través de PCR cuantitativo. Adicionalmente, se aisló un consorcio bacteriano capaz de producir PHAs utilizando n-hexadecano como sustrato, y se detectaron copias del gen alkB, que codifica para una enzima involucrada en la oxidación de alcanos, en ambos sitios. Los resultados de este trabajo sugieren que los tapetes microbianos hipersalinos son importantes reservorios de bacterias productoras de PHAs a partir de hidrocarburos y otros sustratos."
"Polyhydroxyalkanoates (PHAs) are inner-lipidic polymers synthetized by bacteria and archaea. Once extracted from cells, PHAs shows material properties that are similar to those found in conventional plastics, reason why they have acquired a biotechnological interest. Nevertheless, PHAs have ecological and evolutionary significance because they enhance the survival and stress tolerance of producing-microorganism in changing and/or competitive environments, where carbon and energy sources are limited. However, the knowledge about the PHA production in natural environments is scarce. This study aimed the characterization of aerobic-heterotrophic bacteria with the metabolic potential of PHA production, and n-hexadecane degradation to synthetize PHA, in two hypersaline microbial mats from Guerrero Negro, Mexico, using culture-dependent and independent approaches. Six bacterial strains were isolated and identified by partial 16S rRNA sequences as Halomonas sp., Paracoccus sp., Planomicrobium sp., and Staphylococcus sp. Additionally, PHA inclusions were detected using microscopy and lipophilic stains, and the partial phaC gene sequencing, which codifies to the PHA polymerase, key enzyme in PHA production, was achieved in four of the isolated strains. Phylogenetic analysis of putative amino acid sequences inferred from environmental phaC and phaC1 clone libraries showed a high diversity of PhaC class I of bacteria inside the α-Proteobacteria class, most of them coming from uncultured bacteria. Meanwhile, all the putative amino acid sequences of phaC1 gene were close related to PhaC class II of Pseudomonas putida, result supported by the detection of phaC2 gene through quantitative PCR. Furthermore, a bacterial consortia able to produce PHA using n-hexadecane as substrate was isolated, and alkB gene, which codifies to an enzyme involved in alkane’s oxidation, was detected in both sites. The results obtained in this work suggest that hypersaline microbial mats are a great reservoir of PHA-producing bacteria, from hydrocarbons and other substrates."
Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste, S.C.
2018-01
Tesis de maestría
Español
MICROBIOLOGÍA
Appears in Collections:Tesis de Maestría en Ciencias en Uso, Manejo y Preservación de los Recursos Naturales

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