metagenoma CCC funcion

5 comentarios

1. Lubianka dice:

   8 mayo, 2013 a las 12:06 PM

   A través del análisis de dos metagenomas pertenecientes a Cuatro Ciénagas, uno de pozas rojas y otro de pozas verdes, se planteó el entender el efecto que tiene la limitada presencia de elementos como el fósforo y nitrógeno en las comunidades microbianas y cómo es que a pesar de ello existe gran diversidad. Pozas rojas se encuentra limitado en fósforo y en este caso se apreció una dominancia de reads que coinciden con Pseudomonas y que también se correlación con la presencia de organismos heterótrofos generalistas que poseen mayor plasticidad genética y metabólica para poder sobrevivir en condiciones fluctuantes como en este sitio (cambios de temperatura, desecación, etc.). Esto también se ve reflejado en el análisis funcional, se detectaron abundantes genes relacionados con transportadores ABC, del sistema de dos componentes, degradación de compuestos tóxicos, producción de antibióticos, etc.; además de que el promedio del tamaño del genoma es mayor respecto a pozas verdes lo cual está relacionado con la sobrerrepresentación de categorías genéticas que confieren mayor plasticidad, necesaria en ambientes fluctuantes. En cuanto a pozas verdes, un ambiente más estable pero limitado en nitrógeno, hay una mayor riqueza de especies y predominan Proteobacterias y Cianobacterias, representando más un ambiente autótrofo (donde se aprecia la presencia de organismos con metabolismos más especializados y con genomas más pequeños). En este ambiente en particular destaca la presencia de genes relacionados con el metabolismo de sulfolípidos y fijación del nitrógeno (que podría dar sustento a que la limitación de nitrógeno no afecta la gran diversidad presente pues las cianobacterias lo introducen al nicho).
   Comparando estos metagenomas con metagenomas de Guerrero Negro (ambiente hipersalino) y con metagenomas del proyecto GOS muestra mayor relación entre pozas rojas y muestra costera de HOS al igual que con pozas verdes, en tanto que los que corresponden a estromatolitos de Cuatro Ciénagas se agrupan por separado a estos metagenomas. De esta manera, las comunidades presentes en estos nichos hacen frente a la oligotrofia mediante diferentes mecanismos donde la función adquiere mayor relevancia que la diversidad de especies presentes.

2. Yaxal Ponce dice:

   8 mayo, 2013 a las 1:22 PM

   Tanto en este trabajo como en el de Bonilla, et al., se realizó una comparación entre dos metagenómas de tapetes microbianos acuáticos donde la principal diferencia era una diferente limitación de nutrientes. Los dos tapetes analizados en este trabajo son el denominado tapete rojo (RM) limitado por fósforo y el tapete verde (GM) limitado con nitrógeno. Un factor importante que hay que recalcar aquí es la definición de tapete microbiano, siendo este una comunidad autosustentable con la capacidad de realizar todos los principales ciclos biogeoquímicos.

   En el análisis de los metagenomas para el tapete rojo se obtuvieron un total de 347,728 reads de donde se identificaron un total de 991 secuencias ribosomales diferentes. Al asignar un género para estas secuencias se encontró que el tapete está constituido principalmente por bacterias siendo las Proteobacterias el phylum dominante y en particular Pseudomonas el taxa más abundante. Para el caso del tapete verde se identificaron un total de 603 genes ribosomales en 427,366 reads, donde al igual que en el RM se observó una predominancia de bacterias, pero en este caso los phyla Proteobacteria y Cyanobacteria fueron los más abundantes sin una clara dominancia.

   Metabólicamente ambos metagenomas presentaron diferencias en la presencia de vías metabólicas tales como las vías de señalización y modificaciones posttraduccionales en eucariones que no se encontraron en el RM, pero en éste a diferencia del GM se encontraron mucho genes involucrados en la degradación de compuestos orgánicos así como de degradación de compuestos tóxicos y producción de diversos antibióticos.

   En ambas comunidades se encontró una dominancia de taxa heterótrofos lo cual contrasta con trabajos previos donde las comunidades microbianas limitadas por fosforo se encuentran dominadas por autótrofos, sin embargo si bien no es una característica dominante, la producción primaria parece ser un poco más importante en el GM dado que la frecuencia de vías de fijación de carbono es mayor que en el RM.

   Finalmente podemos decir que a pesar de que ambas comunidades microbianas se encuentran sujetas a una falta de nutrientes, ambas han desarrollado estrategias distintas para poder lidiar con este estrés donde en uno de ellos, el tapete verde, se ha optado por un tapete altamente estructurado con bacterias especializadas, mientras que en el tapete rojo presenta el llamado modelo de la “Reina Roja”, donde las especies tienen que cambiar continuamente para poder mantener su lugar en la comunidad.

3. Valerie De Anda dice:

   13 mayo, 2013 a las 1:03 PM

   Este trabajo publicado en Astrobiology, es parte de una investigación que se llevó a cabo para entender el proceso de diversificación de los tapetes microbianos de Cuatro Cienegas. Se estudiaron dos tapetes microbianos que se encuentran bajo diferentes condiciones ambientales. El primero es un ambiente estable y pobre en nitrógeno (Pozas Azules) en donde se muestreo un tapete microbiano denominado «Green mat». El otro ambiente, es una poza de desecacion, “no estable” limitada en fosforo (Pozas Rojas) donde se muestreo el tapete microbiano al que se denominó «Red Mat». Ambos tapetes microbianos fueron secuenciados por tecnologia 454 dando como resultado 347,728 reads para el caso de Red Mat, y 427,366 reads para el Green Mat. Del total de estos reads 199,558 fueron asignados taxonomicamente en el servidor MG-RAST, y funcionalmente por medio de búsquedas de BLAST contra las bases de datos KEGG y COGs. A partir los análisis obtenidos se logró hacer metagenomica comparada en funcion de su contenido taxonómico y potencial metabólico con el fin de hacer sentido ecológico al ambiente en donde se encuentran dichos tapetes microbianos.
   En sus resultados encontraron que el tapete rojo está dominado principalmente por Pseudomonas, y el tapete verde tiene una mayor riqueza de especies, principalemnte cyanobacterias. Ademas, haciendo una busqueda de genes indicadores de ciclaje de N, y P, encontraron que en ambos tapetes se encuentran representados los genes para la utilizacion de P en sus diferentes formas, así como utilizar fuentes alternativas del mismo.
   Uno de los datos interesantes que obtuvieron, fue que a pesar de las diferencias ambientales, en limitacion de nutrientes, riqueza y diversidad de especies, ambos tapetes tienen el potencial para llevar a cabo una cantidad de funciones metabólicas, con casi la misma diversidad en COGs. Es decir , los tapetes microbianos son metabolicamente muy diversos y en ambos se llevan a cabo diferentes estrategias para lidiar con la falta de nutrientes.

4. Tobías Portillo dice:

   15 mayo, 2013 a las 7:56 PM

   En este trabajo se investigan las diferencias entre los tapetes microbianos rojos y verdes en Cuatro Ciénegas mediante el análisis de los metagenomas, los primeros están dominados por comunidades de heterótrofos como Pseudomonas y limitados por fósforo (P), mientras que los otros presentan mayor diversidad de especies con Proteobacterias y Cianobacterias (autótrofos) con el nitrógeno (N) como elemento limitante. Se evaluaron las funciones y su representación en los tipos de tapetes y se sugiere que los rojos están más conformados por organismos generalistas mientras que los verdes son más especialistas con genomas reducidos (ésto último se calcula en base a 35 genes de copia única). Es interesante los mecanismos de adaptación de uno y otro tipo de tapete, por ejemplo, en el tapete rojo se puede decir que no hay limitación en la disponibilidad de nutrientes porque consume lentamente la biomasa, mientras que los tapetes verdes son oligotróficos con el N limitante, con tamaños reducidos del genoma y abundancia de rutas para fijar carbono y nitrógeno. El mensaje que se obtiene es que las comunidades se adaptan y afrontan el problema de nutrientes limitados de distintas formas y con diferentes funciones. Se observa nuevamente que la composición o diversidad taxonómica no necesariamente va acoplada a la función metabólica que finalmente es la que se adapta y está siendo seleccionada para lidiar con el ambiente, por lo que los grupos pueden cambiar pero ciertas funciones se reparten entre los grupos y se ensamblan los metabolismos haciendo funcionar el ecosistema.

5. Roberto Carlos dice:

   19 mayo, 2013 a las 9:06 PM

   Control de Lectura.
   Primero se destaca la increíble versatilidad biogeoquímica de los tapetes microbianos, en los que se llevan a cabo casi todos los principales ciclos biogeoquímicos. El contexto en el que se justifica el estudio de los cuerpos de agua de la Cuenca de Cuatro Ciénegas (CCC), en Coahuila, México, consiste en explicar que se trata de ecosistemas oligotróficos (con baja productividad primaria) que se caracterizan por poseer las concentraciones más bajas de fósforo reportadas para aguas continentales. Estas condiciones cobran interés cuando se considera que la CCC es uno de los sitios más diversos de Norteamérica que, además destaca por sus altos niveles de endemicidad.
   La pregunta entonces es, cómo estos ecosistemas oligotróficos microbianos son el sustento de toda esta diversidad.
   El trabajo tiene la pretensión de entender qué es lo que hace tan particulares a estas comunidades microbianas y lo hace mediante el análisis de los metagenomas de dos tapetes microbianos distintos, unos rojos (proporción C:N:P = 15820:157:1) y unos verdes (proporción C:N:P = 51:2:1).
   Ambas comunidades de estos tapetes están constituidas por taxa principalmente heterótrofos, lo cual se explica por mecanismos particulares para secuestrar el fósforo.
   El tapete rojo, que es más fluctuante en sus condiciones ambientales, presenta taxa con genomas más grandes y con una amplia plasticidad metabólica. A pesar de esto, ambos tapetes llevan a acabo varias funciones metabólicas. La forma en que se hace frente a la baja disponibilidad de fósforo en los dos tapetes consiste en estrategias muy interesante y complejas, que involucran la presencia de transportadores de este elemento.
   No ocurre lo mismo con el metabolismo del N; la presencia de este elemento esta relacionada con un alto contenido de GC, el cual es mayor en el tapete microbiano verde, que de hecho sólo en él se detectaron los genes involucrados en la fijación del nitrógeno.
   Las principales diferencias entre los dos tapetes están resumidas en la tabla 5 del artículo. Ambas comunidades hacen frente a las presiones ambientales que los privan de distintos nutrientes, de formas distintas, con una amplia gama de estrategias para sobrevivir en estas condiciones. Por último, me llama la atención la aseveración de que las diferencias funcionales entre estos tapetes son sutiles y deberían ser estudiadas con más detalle en lugar de por categorías funcionales. Debido a la ancestría de estos tapetes, se sugiere que es la función la que ha sido seleccionada, más que la composición particular de las especies.

Los comentarios están cerrados.