metagenoma CCC diversidad

6 comentarios

1. Victor Manuel Sosa Jiménez dice:

   8 mayo, 2013 a las 11:18 AM

   Control de lectura 53

   Comparative metagenómicos of two microbial mats ay Cuatro Cienegas Basin II: community structure and composition in oligotrophic enviroments Bonilla-Rosso G. et al. Comparative metagenómicos of two microbial mats ay Cuatro Cienegas Basin II: community structure and composition in oligotrophic environments. Astrobiology (2012) 12(7) DOI: 101089/ast.2011.0724

   Se caracterizaron dos tapetes microbianos de dos sitios contrastantes en Cuatro Ciénegas Coahuila. El tapete verde de una poza permanente, Pozas Azules (PA), y el tapete rojo de una poza de desecación Poza Roja (PR). Se analizó su estructura y composición por medio de librerías de clonas de 16S rRNA y metagenómica y se infirió su papel metabólico por análisis funcional de caracteres de los organismos más abundantes. Ambos tapetes mostraron una alta diversidad con miembros metabólicamente diversos fuertemente diferenciados en estructura y composición. El tapete verde mostró una riqueza de especies y equitatividad más altas que el tapete rojo, que fue dominado por Pseudomonas. Los autótrofos fueron abundantes en el tapete verde mientras que los heterótrofos fueron más abundantes en el tapete rojo. Se compararon con otros tapetes y estromatolitos, se encontró que la composición taxonómica no fue compartida a nivel de especie sino de orden, lo cual sugiere filtración ambiental para caracteres funcionales filogenéticamente conservados con selección aleatoria de organismos particulares. La más alta similitud en diversidad y composición fue observada en sistemas de ambientes estables, lo que sugiere que el régimen de disturbios puede afectar la diversidad más fuertemente que la disponibilidad de nutrientes, ya que la oligotrofia no parece evitar el establecimiento de comunidades bacterianas complejas y diversas.
   No nada mas es importante caracterizar de a uno en uno los metagenomas sino también comparar y poder llegar a generalidades basándonos en la composición taxonómica y de genes funcionales, así también tomando en cuenta las variables ambientales e ir ensamblando las historias ecológicas.

2. Yaxal Ponce dice:

   8 mayo, 2013 a las 1:22 PM

   En este trabajo se complementa el análisis realizado por Peimbert et al. sobre los dos metagenomas del tapete verde (GM) y el tapete rojo (RM), enfocándose en este caso más que sobre la función, sobre la composición y estructura de la comunidad.

   El análisis sobre la diversidad se llevó a cabo mediante tres distintas aproximaciones: a partir de una librería de clonas del 16S rRNA, por marcadores de genes codificantes para proteínas en los metagenomas así como por un análisis de todos los reads de los metagenomas. A partir de la librería de clonas se identificaron un total de 516 filotipos únicos, los cuales al agruparse con una identidad del 97% arrojó 32 OTUs para el RM y 260 para el GM correspondientes a 23 phyla. A partir del estimador de Chao se obtuvo una estimación de 1221 OTUs para el tapete verde y 80 OTUs para el rojo. En lo que respecta a los genes codificantes de proteínas, ambos metagenomas fueron comparados con los metagenomas de dos microbialitos de Cuatro Ciénegas, uno de Pozas Azules y otro de Rio Mesquites. Aquí lo que se encontró es que el tapete verde corresponde a la muestra más diversa mientras que el tapete rojo fue el menos. Finalmente en el análisis de todos los reads se encontró que el tapete verde estaba conformado por 28 diferentes ordenes donde los más abundantes fueron los taxa fotosintéticos como Cyanobacteria y Chloroflexales, mientras que para el tapete rojo se encontró una dominancia de Pseudomonales, Burkholderiales y Bacillales.

   En un análisis más fino se encontró que para el GM, Synechococcus es el género más abundante a partir de lo cual se propone que éstos estarían jugando un papel importante como productores así como en la incorporación de nutrientes inorgánicos. Para la parte anóxica del tapete se propone una dominancia de Desulfococcus, quienes estarían degradando ácidos grasos y compuestos aromáticos. Por otro lado el RM se encuentra dominado por Pseudomonas, género que es bastante versátil metabólicamente. Con esto podemos ver tal como se menciona en el trabajo de Peimbert que para el GM la estrategia a seguir fue una división de nichos y especialización, mientras que para el RM se seleccionaron generalistas principalmente.

   Este trabajo a mi parecer redondea de buena manera el análisis funcional pues vamos más allá del nivel de “¿qué funciones están presentes?” para comenzar a preguntarnos “¿quiénes podrían estar llevando a cabo dichas funciones?”, y es este conocimiento en conjunto el que nos permite hacer mejor inferencias y entender mejor nuestros sitios de estudio.

3. Mirna Vázquez Rosas Landa dice:

   13 mayo, 2013 a las 5:12 AM

   Se caracterizaron dos tapetes microbianos del VCC uno perteneciente a las pozas azules (GM) y otro a las pozas rojas (RM) dos sitios claramente contrastantes, utilizando para esto estrategias metagenomicas y librerías de clonas como complemento.

   El análisis se hizo utilizando los genes del 16S, todos los reads y los genes codificantes para proteínas. Resultando que el GM es muy diverso mientras que el RM presenta dominancia por miembros del genero Pseudomonas, esto en parte a la estabilidad de un ambiente frente a otro. Así, siendo a su vez ambos sistemas oligotróficos representan dos estrategias para lidiar con esta característica y nos dice que tampoco representa una limitante para formar comunidades complejas. La comparación entre los distintos metagenomas muestra que hay similitudes entre los altos niveles taxonómicos lo cual sugiere que es más importante la función sobre los organismos específicos, es decir mientras las funciones básicas se cumplan no importa quien las haga.

   Finalmente, los patrones de disturbio influencian la diversidad más que las condiciones de oligotrofia u otros factores.

4. Valerie De Anda dice:

   13 mayo, 2013 a las 4:20 PM

   Complementando la comparación de los metagenomas descritos en Peimbert et al 2012, en este trabajo se realiza un análisis de diversidad taxónomica en los tapetes microbianos (Red Mat y Green Mat) de Cuatro Ciénegas, por medio de tres enfoques. El primero consistío en realizar librerías de clonas de gen 16S rRNA. El segundo análisis se llevó a cabo utilizando 31 marcadores filogeneticos, análogos al gen 16S pero con la ventaja de ser uni-copia, housekeeping y utilizados para dar una estimación mas precisa de las especies bacterianas. Y finalmente el análisis taxónomico de todos los reads de los metagenomas. En las librerías de clonas, observaron que los dos tapetes microbianos son filogenetica y estadisticamente diferentes, en terminos de composición y estructura. Se obtuvo una clara deominancia de Pseudomonas en el Red mat, lo cuál se comprobó al análizar un segundo tapete rojo. En acorde con estos resultados, en el caso del análisis con los 31 marcadores filogenéticos y de todos los reads, se obtuvo que los el tapete rojo esta dominado principalmente por Pseudomonas, y por una abundancia de taxa fotosintéticos en el tapete verde, aunado a esto, se encontro que este último es taxónomicamente más diverso a diferencia del tapete rojo. Por lo anterior, los autores sugieren que la estructura de la comunidad puede estar asociado con la estabilidad del ambiente, es decir la frecuencia con la que ocurren disturbios puede moldear la estructura de las comunidades microbianas. Finalmente, al comparar con otros tapetes y estromatolitos de Cuatro Cienegas previamente publicados, no se observaron especies compartidas, si no»nichos ecologicos», es decir las comunidades microbianas de los tapetes, se ensamblan en gradientes biogeoquímicos para ocupar nichos ecologicos bien definidos, como la fotosintesis, heterotrofía, oxidación y reducción de azufre; que independientemente de los taxa que lleven a cabo estos procesos, los nichos ecologicos deben de existir para poder mantener la sostenibilidad del tapete microbiano. De esta forma, este análisis comparativo de los metagenomas, no solo se quedó en una descripción de los taxa mas abundantes, si no que se hicieron inferencias de rasgos metabólicos de los organismos más abundantes y le dieron sentido ecológico a sus datos. Ampliaron la información de los organismos más abundantes en los metagenomas con los genomas de referencia y complementaron la información obtenida en Peimbert et al., 2012.

5. Tobías Portillo dice:

   15 mayo, 2013 a las 10:53 PM

   Los tapetes microbianos de Cuatro Ciénegas (CC) son modelos para entender la posible vida extraterrestre y entender procesos en las primeras etapas de vida en la Tierra. Sin embargo, no dejan de ser ambientes complejos en donde se establecen comunidades muy adaptadas y que han permanecido en el tiempo. En este trabajo se estudian nuevamente las pozas verdes y rojas caracterizadas por bajos nutrientes pero centrado más en la estructura taxonómica y en la composición a diferentes niveles taxonómicos. Se utilizan tres alternativas de análisis: clonas del gen 16S rRNA, marcadores filogenéticos conservados y de copia única, y composición a nivel de las lecturas del metagenoma (el cual se obtuvo amplificando todo el genoma y con pirosecuenciación de 200pb). El tapete verde mostró tres veces mayor secuencia que el rojo, éste último con menor diversidad y dominado por Pseudomonas. En el análisis se incluyeron los otros metagenomas de CC en Pozas Azules con abundancia de Verrucomicrobia-Planctomycetes y Río Mezquites en donde éste último mostró mucho menor diversidad según índices evaluados (pero diversidad al interior de géneros) con predominancia del género oligotrófico Pelagibacter. La composición asemeja a las PA con los tapetes verdes y al RM con los tapetes rojos. Los tapetes verdes además de mostrar la mayor diversidad poseen la mayor homogeneidad de grupos (evenness), con 28 diferentes órdenes que suman el 75% de las lecturas clasificadas y 22 en las PA, y también se asocia a un ambiente más estable en comparación con los RM y rojos. Esto sugiere que el grado de disturbio en los distintos ambientes puede jugar un papel importante en la estructuración de la comunidad de los tapetes microbianos. Aunado a esto se piensa que los productores primarios son organismos clave que pueden determinar la complejidad de la estructura de la comunidad, por ejemplo, al establecer gradientes de recursos y participar en el reciclamiento de nutrientes, es obvio que tanto heterótrofos como autótrofos son importantes. Vemos que las funciones (fotosíntesis, reducción de sulfatos, heterotrofía) representan nichos ecológicos con características funcionales que resultan ser más importantes e independientes de la filogenia, es decir predominan sobre las especies, quizá en parte se deba a la dinámica evolutiva muy versátil y ágil de los genomas procariontes (y sus virus).

6. Roberto Carlos dice:

   19 mayo, 2013 a las 10:44 PM

   Control de Lectura.
   En este trabajo se presenta la “segunda parte” del artículo de Peimbert et al.; pero aquí se presenta la estructura y composición de las comunidades microbianas de los distintos tapetes (rojo y verde) oligotróficos. En teoría se piensa que la diversidad de estas comunidades debería estar afectada por la baja disponibilidad de nutrientes y por los permanentes disturbios, como la desecación.
   La diferencia más sobresaliente con la primera parte del estudio es que en esta ocasión se utilizó el gen 16S rRNA para hacer las asignaciones taxonómicas y que se hizo una inferencia del rol metabólico por medio de un análisis de características funcionales.
   Algunas aseveraciones ya se habían esbozado en la primera parte del estudio: que el tapete microbiano verde es más diverso y equitativo que el rojo (este último estuvo dominado por Pseudomonas). Aunque esto refleja diferencias en la estructura de su composición, ambos tapetes son metabólicamente diversos. De la misma manera se señala que el tapete rojo es más heterótrofo y el verde más autotrofo.
   Nuevamente es muy interesante la observación de que al comparar con otros tapetes microbianos o estromatolitos, la composición taxonómica no se comparte a nivel de especies pero si a nivel de orden, lo que sugiere, como se concluye en la primera parte del estudio, que existe una selección o un filtro ambiental sobre las funciones metabólicas y que la selección de especies es azarosa, siempre y cuando lleven a cabo la función requerida.
   Al principio se mencionó que la escasez de nutrientes y los disturbios son los principales agentes que regulan la diversidad de estas comunidades. Lo que reporta el estudio es que si la comunidad es más estable en sus condiciones ambientales, se reporta una mayor diversidad y equitatividad en su composición. En otras palabras, los disturbios ambientales tienen un mayor efecto que la disponibilidad de nutrientes sobre la diversidad microbiana de estos tapetes.
   Debido a las características ancestrales del sitio de estudio y a las analogías con algunas dunas y cráteres marcianos, se resalta la relevancia de este trabajo, en relación a las posibles condiciones y/o eventuales disturbios que permitan o inhiban el establecimiento de vida.

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