Caracterización metagenómica de genes asociados a la síntesis y resistencia de compuestos antimicrobianos en suelos de manglar.

Abstract

Los manglares responden a factores bióticos y abióticos, como la salinidad variable y el estrés antropogénico (por ejemplo, la contaminación por desechos urbanos). Esos factores también pueden afectar a las poblaciones de microorganismos e incluso a la relativa abundancia de genes que intervienen en las respuestas biológicas. Esta investigación tenía por objeto identificar los genes asociados con la resistencia y la biosíntesis de los compuestos antimicrobianos en los suelos de manglares sometidos a salinidades contrastantes. El ADN total se extrajo de muestras de suelo rizosférico de tres áreas con diferentes salinidades en un manglar contaminado con aguas residuales en la desembocadura del río Ranchería (La Guajira, Colombia) para su secuenciamiento mediante Illumina HiSeq 2500. El análisis de la diversidad funcional y taxonómica reveló un dominio de 51 familias y 182 géneros de actinobacterias. Las vías de biosíntesis más comunes fueron para la estreptomicina y los monobactámicos. Fue posible asociar 43 genes relacionados con la síntesis de compuestos antimicrobianos, y la abundancia de 24 de ellos se vio considerablemente influida por la salinidad. El aumento de la concentración de sal influyó en las vías metabólicas y en la abundancia diferencial de los genes asociados con la síntesis de compuestos antimicrobianos (por ejemplo, rfbB / rffG, INO1 / ISYNA1, rfbA / rffH, sat / met3, asd, lysC, proA, aspB, fabG). Además, de los 29 genes implicados en la resistencia intrínseca a los antibióticos, 16 estaban influidos significativamente por la salinidad (por ejemplo, aacA, oleC4, oleC5, vgb, acrB / mexB / adeJ / smeE / mtrD / cmeB, bpeF, mexF). Se concluye que los mecanismos de tolerancia y adaptabilidad a las condiciones de estrés salino favorecerían la síntesis de compuestos antimicrobianos en los manglares sujetos a contaminación por aguas residuales. (Tomado de la fuente)

Mangroves respond to biotic and abiotic factors, such as variable salinity and anthropogenic stress (e.g., pollution from urban waste). Such factors may also affect populations of microorganisms and even the relative abundance of genes involved in biological responses. This research aimed to identify genes associated with resistance and biosynthesis of antimicrobial compounds in mangrove soils subjected to contrasting salinities. Total DNA was extracted from rhizospheric soil samples from three areas with different salinities in a wastewater contaminated mangrove at the Ranchería River's mouth (La Guajira, Colombia) for sequencing using Illumina HiSeq 2500. Functional and taxonomic diversity analysis revealed a domain of 51 families and 182 genera of actinobacteria. The most common biosynthesis pathways were for streptomycin and monobactamics. It was possible to associate 43 genes associated with the synthesis of antimicrobial compounds, and the abundance of 24 of them was significantly influenced by salinity. The increase in salt concentration influenced the metabolic pathways and the differential abundance of genes associated with the synthesis of antimicrobial compounds (e.g., rfbB / rffG, INO1 / ISYNA1, rfbA / rffH, sat / met3, asd, lysC, proA, aspB, fabG). In addition, out of 29 genes involved in intrinsic antibiotic resistance, 16 were significantly influenced by salinity (e.g. aacA, oleC4, oleC5, vgb, acrB / mexB / adeJ / smeE / mtrD / cmeB, bpeF, mexF). It is concluded that the mechanisms of tolerance and adaptability to the conditions of saline stress would favor the synthesis of antimicrobial compounds in mangroves subject to contamination by wastewater. (Tomado de la fuente)