eria genetica de poblaciones

6 comentarios

1. Victor Manuel Sosa Jiménez dice:

   8 mayo, 2013 a las 10:14 AM

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   Water-sediment niche differentiation in ancient marine lineages of Exiguobacterium endemic to the Cuatro Cienegas Basin Rebollar E., et al. Water-sediment niche differentiation in ancient marine lineages of Exiguobacterium endemic to the Cuatro Cienegas Basin. Enviromental Microbiology (2012) 14(9), 2323-2333

   En el valle de Cuatro Ciénegas se han caracterizado 183 Exiguobacterium tanto alcalofílicos como termofílicos con 16S rRNA y genes house-keeping concatenados, que se definieron en 3 principales filogrupos que están estrechamente relacionados a especies de éste género. Los análisis en Unifrac y AdaptML revelan que hay una clara separación de nichos de sedimento y agua. Estos resultados están en línea con el concepto de diferenciación de nicho que es uno de los principales factores que moldean las poblaciones procarióticas y permiten la divergencia evolutiva. Se caracterizó la salinidad de cuatro principales sistemas acuáticos de la cuenca de Cuatro Ciénegas. Basado en un enfoque multilocus, se describieron tres principales linajes filogenéticos de Exiguobacterium aislados de estos sistemas. Se determinó la estructura genética y la existencia de recombinación homóloga de estos linajes. Se exploró la posibilidad de agrupamiento genético asociado a condiciones ambientales particulares, dando evidencia de partición de nicho. Lo que sugieren es que la diferenciación genética de de Exiguobacterium es moldeada por los factores ecológicos asociados con diferentes ambientes. En específico, nichos unidos a sedimento y ambientes acuáticos parece que facilita la divergencia genética entre aislados de Exiguoabacterium.
   Este es un trabajo muy bueno, elegante para describir la estructuración de las poblaciones de éstas bacterias. Es parecido al de los Vibrio donde modelan la repartición de nicho, y es justo lo que se observa aquí, esa repartición de nicho pero no dependiente de las partículas a las que se asociaban los Vibrios sino a las características fisicoquímicas de los cuerpos de agua, pues cada sistema en Cuatro Ciénegas hacen ambientes contrastantes y muy distintos entre sí. Fue una buena idea escoger esta bacteria pues es de los aislados más abundantes recuperados en los medios de cultivo (8%), por lo que se tiene un buen tamaño de muestra para trabajar.

2. Teresa Perez Carbajal dice:

   8 mayo, 2013 a las 11:14 AM

   En los sistemas acuáticos de Cuatro Ciénegas abunda el género Exiguobacterium que son bacterias halófilas y alcalofilas. La explicación de la enorme diversidad que mantienen las bacterias ha sido uno de los temas más discutidos en la última década, algunos estudios opinan que la diferenciación genética es promovida por aislación geográfica o procesos ecológicos. Otros estudios mencionan que la adaptación local mediante procesos evolutivos juega un papel relevante en generar patrones de divergencia asociados con condiciones ambientales específicas, emergiendo nuevas especies de bacterias.
   Los sistemas acuáticos de CC son ambientes oligotróficos por la baja concentración de fosforo, en estos ambientes se encuentra bacterias del genero Exiguobacterium que están relacionadas con Bacillus pero no son formadoras de bacterias. Dentro de este género se identificas dos agrupamientos filogenéticos principales. El cluster I es dominado por cepas adaptadas a avientes fríos o templados mientras que el cluster II lo componen cepas alcalofilas de origen marino y altas temperaturas. Siendo un buen modelo de estudio para explorar los factores ecológicos que podrían influenciar en la evolución de estas poblaciones. Dentro de 4 sistemas acuíferos de CC se midió la salinidad e identificaron la presencia de Exiguobacterium, proponiendo que los agrupamientos genéticos se correlacionaran con las condiciones ambientales.
   Los sistemas son Churince (CH), Rio Mezquites (RM), Los Hundidos (LH) y Pozas Azules (PA), no había diferencias significativas en el pH de estos cuerpos de agua, la salinidad fue elevada para RM y LH catalogándolos como ambientes hipersalinos, los demás son catalogados como ambientes marinos. Para determinar la presencia y abundancia de la bacteria se tomaron muestras de sedimento y agua obteniendo un total de 183 aislados de Exiguobacterium, y a pesar de que se distribuía en todas las localidades muestreadas parecía contener más abundancia RM y una menor abundancia en PA. Los asilados están más asociados al cluster II, mediante las selección de cuatro genes housekeeping obtuvieron 3 filogrupos principales (F1, F2, y F3), cada uno con 6 % de divergencia, pero el que tenía menos divergencia fue F1. Comprobaron la presencia de recombinación homóloga dentro y entre los filogrupos, resultando que no había recombinación entre los grupos específicamente entre F1 y F3, mientras que el filogrupo F2 dentro si mantenía recombinación. Sin embargo no era significante cuando hicieron las pruebas de equilibrio de ligamiento pues las pruebas mostraron que había desequilibrio y la recombinación presente era poca. Evaluaron la tasa de mutación dentro de los filotipos para poder explicar esta variabilidad resultando que la recombinación era tres veces menos de los eventos de mutación. Sin embargo atribuyen que el polimorfismo observado es resultado de la recombinación más que de la mutación.
   Las distribución del F1 es en todos los ambientes con excepción en LH, F2 y F3 son predominantes en CH y RM con respecto a las muestras de agua, en sedimento hay presencia de F1 en LH y PA siendo muy abundante, los subgrupos dentro de cada filotipo se correlacionan a sistemas acuáticos en particular con respecto a sedimento o agua, y parece haber también partición en ambiente salino e hipersalino que podría resultar en partición de nicho o ecotipos, de acuerdo a la herramienta “Project Habitats” se clasifican 5 ecotipos (H1, H2…H5). H1 y H2 son casi exclusivos de sedimentos marinos, H3 se encuentra en ambientes intermedios tanto de sedimento como de agua, H4 y H5 son exclusivos de ambientes acuáticos, sin importar el grado de salinidad. La presencia de Exiguobacterium en CC es de un ancestro marino, su filotipos presentes tienen niveles contrastantes de diversidad, por ejemplo F1 está en proceso de expansión demográfica en que hay pocos haplotipos dominantes dentro de la población, pero está adaptado a amplias condiciones ambientales, y pudiera ser considerado como una especie endémica.
   Para el filotipo 2 que tiene recombinación la presencia de otro tipo de fuerzas evolutivas podrían explicar su variabilidad como la deriva génica o selección natural. La diferencia de los cluster puede ser explicado por el modelo de partición de nicho, aunque bien también podría encontrarse explicación que la diferencia de ambientes, agua o sedimento, promueven una competencia o interacciones cooperativas que confieran diferentes cambios para la coexistencia de las especies

3. Yaxal Ponce dice:

   8 mayo, 2013 a las 1:22 PM

   La adaptación local ha sido propuesta como uno de los principales procesos evolutivos que afectan a las poblaciones microbianas, por este motivo en este trabajo se decidió estudiar poblaciones de Exiguobacterium del valle de Cuatro Ciénegas para explorar los factore ecológicos que están influenciando la evolución de poblaciones bacterianas. Para esto se caracterizaron cuatro sistemas acuáticos dentro del valle y en base a un análisis multilocus se describieron los principales linajes de Exiguobacterium.

   La clasificación y reconstrucción filogenética en este estudio se llevó a cabo en dos partes, en la primera se hizo el análisis basándose en la secuencia 16S rRNA, con lo cual se clasificaron los aislados en el cluster II de Exiguobacterium, constituido principalmente por especies alcalinas con un origen marino. Posteriormente se realizó otra reconstrucción pero en este caso utilizando cuatro genes housekeeping, citC, hsp70, recA y rpoB. Según se menciona dado que cada una de las reconstrucciones generó los mismos tres filogrupos, estas secuencias fueron concatenadas para realizar análisis multilocus.

   Uno de los puntos de interés en este trabajo era el conocer qué tanta influencia ha tenido la recombinación dentro de lo genes para definir estos filogrupos, encontrándose que si bien la recombinación es menos frecuente que la mutación, la recombinación homóloga ha jugado un papel importante en la divergencia entre los filogrupos de Exiguobacterium en Cuatro Ciénegas.

   En lo que respecta a la influencia del ambiente sobre la estructura de la población se encontró que la distribución de los aislados de cada uno de los filogrupos encontrados no es aleatoria y que esta diferenciación está asociada al ambiente del que fueron aislados, agua o sedimento, más que a factores como la salinidad o la distancia.

   A partir de este trabajo podemos ver que a pesar de no ser en este ambiente un evento frecuente, la recombinación está jugando un papel relevante tanto en la estructura como en la diferenciación de Exiguobacterium, además que la estructura del ambiente del que son obtenidos los organismos juega un papel muy importante en cuanto a la composición de la comunidad, lo cual hace sentido al pensar en la expresión diferencial de genes que se requeriría para habitar en cada uno de estos ambientes.

4. Mirna Vázquez Rosas Landa dice:

   13 mayo, 2013 a las 4:32 AM

   Regresamos a las grandes preguntas y a las dos grandes respuestas. ¿Cómo se diferencian los organismos? uno el aislamiento geográfico o diversificación adaptativa.

   En este trabajo se obtuvieron aislados del genero Exiguobacterium en los diferentes cuerpos de agua de Cuatro Ciénegas, cada uno con características únicas (no solo fisicoquímicas sino también biológicas). Utilizando el gen 16S y el concatenado de los genes housekeeping (citC, hsp70, recA y rpoB) se determinaron tres filogrupos, donde parece que la recombinación homologa ha sido importante para definirlos. La estructura de estos grupos no esta dada por el sitio de muestreo si no más bien por el ambiente de donde se colectaron (agua/sedimento).

   Este resultado recuerda otros trabajos que hemos visto donde la diversificación depende del hábitat como es el caso de los Vibrios y las partículas suspendidas en el agua. Entonces parece ser que la estrategia de esta población ha sido especializarse al ambiente sin embargo no sabemos como se comportan otras poblaciones de distintos géneros en el mismo valle y sería interesante saberlo pues quizá eso nos ayudaría a entender o hacer el puente entre la comunidad y la población.

5. Valerie de Anda dice:

   14 mayo, 2013 a las 8:18 AM

   En este trabajo se buscó entender como los procesos genéticos y ambientales están involucrados en la evolución y diversificación del género Exiguobacterium. Este último se encuentra ampliamente distribuido en diferentes ambientes acuáticos los cuales presentan claras diferencias fisicoquímicas y que se encuentran separados geográficamente en Cuatro Ciénegas Coahuila (CCC). Por lo anterior, el género Exiguobacterium pudo ser utilizado como un modelo interesante para la genética de poblaciones. Rebollar y colaboradores, desarrollan este trabajo para tratar de entender los factores evolutivos que pueden estar afectando la distribución y diferenciación ecológica de estas especies en los sistemas acuáticos de CCC. Por lo tanto la pregunta principal de su trabajo, era entender si los patrones de distribución y estructura de la población de Exiguos es una consecuencia de la diferenciación ecológica, o es el resultado de patrones biogeográficos. Los datos con los que contaban los autores, eran los siguientes: previamente se había descrito que el género Exiguobacterium estaba dividido en dos clusters filogenéticos: (1) cepas adaptadas a frío y (2) cepas alcalóficas de origen marino o de altas temperaturas. Por otra parte, también se había descrito previamente que la distribución de este género se correlacionaba con factores físico- químicos (pH , salinidad etc.).Con estos datos,los autores determinaron si la distribución Exiguos en las pozas de CCC se correlacionaba con la salinidad o factores fisicoquímicos del agua. Por otra parte determinaron el origen, distribución y recombinación homóloga entre los grupos así como las filogenias de los mismos. Para estos objetivos, se determinaron las características físico-químicas de cuatro sistemas acuáticos, así como también se tomaron muestras de agua y sedimento, obteniendo 183 aislados de Exiguobacterium. Por medio del análisis filogenético basado en las secuencias del 16sRNA de los aislados, se determinó que estos últimos, se encuentran filogenéticamente más relacionadas con el cluster dos (previamente descrito), lo cual soporta la teoría de que las bacterias de CCC tienen un origen marino. Por otra parte, en su análisis multilocus obtuvieron tres filogrupos, los cuales se analizaron con genética de poblaciones para determinar la diversidad genética de cada uno. Observaron que la presencia de los filogrupos no se correlaciona con un sistema acuático particular, salinidad o distancia geográfica entre sitios, sino que está dada por la diferenciación ecológica de los clusters dentro de las poblaciones de exiguobacterium en el sedimento o en el agua de los sistemas acuaticos. Por lo anterior los autores sugieren que estos nichos parecen estar facilitando la divergencia genética de Exiguos en CCC. Esto es sumamente interesante, ya que el hecho de que el patrón de distribución de estos aislados corresponda a el sedimento o el agua , independientemente de el sistema acuático del cual se muestreo, nos está hablando de adaptaciones locales a características particulares del nicho, en lugar de un patrón biogeográfico particular.

6. Tobías Portillo dice:

   15 mayo, 2013 a las 7:05 PM

   Se investiga la estructura genética de las poblaciones de Exiguobacterium y si agrupan en relación con las condiciones ambientales en Cuatro Ciénegas, así como el nivel de recombinación que presentan. Para esto se muestrean cuatro sitios Churince (CH), Río Mezquites (RM), Los Hundidos (LH) y Pozas Azules (PA) los cuales tienen características hidrológicas diferentes durante el verano en los años 2007, 2008 y 2009. Se cultivaron y obtuvieron un total de 183 colonias, con la amplificación del 16S rRNA universal y cuatro genes del metabolismo básico (citC, recA, hsp70 y rpoB). El análisis filogenético se realizó con modelos específicos de sustituciones para los genes codificantes y se estudió la estructura de las poblaciones con el programa de STRUCTURE. Para investigar la recombinación se utilizaron los genes codificantes con el índice de homoplasia y de desequilibrio de ligamiento con ClonalFrame. La correlación con los ambientes se analizó con Unifrac en donde se evaluó el ambiente acuático, el sedimento, el origen del agua, salinidad y año de muestreo, (el pH no muestra diferencias significativas) detectando asimismo los posibles ecotipos (con AdaptML, se arrojó 5 hábitats posibles). RM y LH se caracterizaron por ser ambientes hipersalinos, y los otros similar al agua marina. Los hábitats se definen en mayor medida por el gradiente de sedimentos y ambiente de agua. Aunque también dentro del agua se diferencian los grupos salinos e hipersalinos lo que sugiere distintos ecotipos. Estudios previos describían dos grupos de Exiguobacterium, sin embargo se encontró la existencia de tres filotipos F1, F2 y F3, es interesante además que los índices de diversidad muestran diferencias marcadas siendo F1 el grupo más grande pero con menor diversidad de nucleótidos (valores negativos de Tajima-D) y probablemente en fase de expansión, es el grupo característico de Cuatrociénegas, y F3 con mayor diversidad y que se separa claramente y no se detecta recombinación homóloga (índice de homoplasia) entre los grupos, si acaso entre F2 y F1 (en recA), lo cual es acorde con estudios previos.

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