Download Montoya, Lilia , Carrillo-Reyes, Julián , Celis, Lourdes Berenice

DETECCIÓN MOLECULAR SELECTIVA DE ORGANISMOS HIDROGENOTRÓFICOS Y
ACETOTRÓFICOS EN SISTEMAS ANAEROBIOS MEDIANTE qRT-PCR
Montoya, Liliaa,b, Carrillo-Reyes, Juliánc, Celis, Lourdes Bereniced, Razo-Flores, Elíasc,
Alpuche-Solís, Ángel Gabriela
a
División de Biología Molecular. IPICYT, Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, Camino a la
Presa San José 2055, Col. Lomas 4ª Sección, San Luis Potosí, SLP, 78216 México.
b
Departamento de Química y Física del Ambiente. Centro de Investigaciones Químicas, Universidad Autónoma del
Estado de Morelos. Av. Universidad 1001, Col. Chamilpa, Cuernavaca, Morelos, 62209 México.
c
División de Ciencias Ambientales. IPICYT, Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, Camino a
la Presa San José 2055, Col. Lomas 4ª Sección, San Luis Potosí, SLP, 78216 México.
d
División de Geociencias Aplicadas, IPICYT, Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, Camino
a la Presa San José 2055, Col. Lomas 4ª Sección, San Luis Potosí, SLP, 78216 México.
LM lilia.montoya@uaem.mx; AGAS alpuche@ipicyt.edu.mx; JCR julian.carrillo@ipicyt.edu.mx;
LBC celis@ipicyt.edu.mx; ER erazo@ipicyt.edu.mx
RESUMEN
El papel de los organismos hidrogenotróficos en la naturaleza y particularmente aquéllos con el
modo de vida autótrofo, ha sido poco explorado, sobre todo en el caso de las bacterias
homoacetogénicas. Se acepta que las arqueas metanogénicas compiten por el hidrógeno con las
bacterias homoacetogénicas y las superan en bajas concentraciones de hidrógeno. Debido a esta
selectividad, las bacterias homoacetogénicas se han alejado del interés para los ecólogos y
microbiólogos al momento de caracterizar a los sistemas anaerobios tanto naturales como
antropogénicos. Hasta recientemente se ha teorizado acerca de su distribución en sedimentos
gracias a la predicción de la energía libre disponible para estos organismos (hidrogenótrofos) in
situ (Lever et al., 2012). Por otro lado, aunque en los sistemas hidrotermales la homoacetogénesis
no es energéticamente favorable, sí se han detectado a través de secuenciación en los márgenes
de las crestas oceánicas (Lever et al., 2010). Con el propósito de abonar en el conocimiento de
los microorganismos hidrogenotróficos (homoacetogénicos y metanogénicos) a través de su
cuantificación, se diseñaron cebadores para su detección molecular por qPCR. Los genes
utilizados como marcadores moleculares fueron la enzima monóxido de carbono deshidrogenasa
(cdh) en Clostridiales y la enzima metil coenzima M reductasa (mcr) de Methanobacteria,
respectivamente. Con la intención de lograr una mejor caracterización del proceso de
mineralización del carbono en los sistemas anaerobios, se diseñó también un par de cebadores
para organismos acetotróficos (metanogénicos), i.e. Methanosarcinales (mcr). Los cebadores
fueron diseñados del modo degenerado utilizando la herramienta Primers4clades, orientada a la
ecología microbiana. La amplificación de los cebadores se confirmó con ADN proveniente de
Acetobacterium woodii DSM 1030, lodo granular hidrogenogénico y Methanosarcina
acetivorans DSM 2834. Una correcta cuantificación permitirá comprender el rol de los
organismos homoacetogénicos en el ciclo de los elementos en sistemas naturales anaerobios, e.g.
sedimentos lacustres donde el sulfato no domina como el aceptor terminal de electrones como
ocurre en la mayoría de los sedimentos marinos (Canfield, 2005).
Canfield, D. et al. 2005. Aquat Geomicrobiol, 48, 656 pp.
Lever, M. A. et al. 2010. Geomicrobiol J, 27:183–211.
Lever, M. A. 2012. Front Microbiol, 2: 284.