Estudios metagenómicos de sedimentos polares y subpolares crónicamente contaminados revelan la importancia de los mecanismos anaeróbicos de degradación de hidrocarburos en el ambiente submareal

ESPÍNOLA, FERNANDO; DIONISI, HEBE; BORGLIN, SHARON; JANSSON, JANET K.; MACCORMACK, WALTER; JOLYNN CARROLL, SARA SJÖLING; LOZADA, MARIANA

Rosario, Provincia de Santa Fe

Congreso; XXIII CONGRESO LATINOAMERICANO DE MICROBIOLOGÍA-XIV CONGRESO ARGENTINO DE MICROBIOLOGIA; 2016

Asociación Latinoamericana de Microbiología (ALAM) Asociación Argentina de Microbiología (AAM)

Las comunidades microbianas proveen servicios ecosistémicos claves como el ciclado de nutrientes y la biodegradación de contaminantes. Unadecuado diagnóstico ambiental, así como el aprovechamiento de las capacidades biotecnológicas de los microorganismos, dependeprincipalmente del conocimiento de su potencial metabólico. La metagenómica es una herramienta poderosa que permite estudiar los genomasde los microorganismos ambientales, sin el desvío asociado al cultivo en laboratorio. El objetivo de este trabajo fue caracterizar el potencialmetabólico de las comunidades microbianas de sedimentos costeros crónicamente contaminados de zonas frías. Se analizaron 23 muestras desedimento de 4 regiones polares y subpolares de ambos hemisferios: Fiordo de Advent, Archipiélago Svalbard, Océano Ártico; PuertoVärtahamnen, Mar Báltico, Suecia; Bahía Ushuaia, Tierra del Fuego, Argentina; y Caleta Potter, Isla 25 de Mayo, Antártida. El ADNmetagenómico fue secuenciado masivamente (Illumina HiSeq 2000, una calle por muestra). Las lecturas fueron ensambladas y anotadas en elportal IMG (http://img.jgi.doe.gov/). A pesar de ser muy diferentes a nivel de composición microbiana, las comunidades de los diferentes sitiospresentaron un perfil funcional similar. De 225 módulos funcionales del sistema KEGG analizados, sólo 29 presentaron diferencias significativasen sus abundancias relativas entre regiones (Kruskal‐Wallis, p < 0.05, corregido por Bonferroni). Sin embargo, se evidenciaron diferencias quepodrían ser atribuidas a factores ambientales, mayormente en módulos asociados al metabolismo energético (ej. nitrificación, reducción denitrato y azufre, denitrificación, metanogénesis) y de biosíntesis de aminoácidos, cofactores y vitaminas. Los mejores descriptores de estasdiferencias fueron la temperatura y salinidad, y luego la contaminación (Análisis Regularizado de Correlación Canónica). Se analizaron 14 genesasociados a la degradación de hidrocarburos (118.567 secuencias). Se observó una mayor prevalencia de genes asociados a la biodegradaciónanaeróbica de hidrocarburos (bssA, ebdA, bcrA, y bamA) en algunos casos superando en abundancia a genes involucrados en la degradaciónaeróbica de alcanos (alkB). Estas secuencias fueron asignadas en su mayoría a microorganismos de la clase Deltaproteobacteria(Desulfobacterales, Desulfuromonadales, Syntrophobacterales), Betaproteobacteria (Rhodocyclales) y Clostridia (Clostridiales), en concordanciacon análisis basados en la estructura de la comunidad (gen ARNr 16S). Los resultados de este trabajo amplían significativamente la informacióndisponible para el diseño de herramientas moleculares de diagnóstico ambiental, evidenciando la necesidad de incluir los genes relacionadoscon la biodegradación anaeróbica de contaminantes. Dada la menor eficiencia de este tipo de mecanismos, nuestros resultados evidencianademás un riesgo de acumulación de contaminantes en estos ambientes vulnerables.