Caracterización de una nueva bacteria antártica, y estudio de una nueva vía de producción de dimetilsulfuro

• Autores: Ornella Carrión Fonseca
• Directores de la Tesis: Elena Mercadé (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2014
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Rafel Simó Martorell (presid.), Maria Àngels Manresa Presas (secret.), Jose Manuel Gonzalez (voc.)
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Microbiología
      • Fisiología bacteriana
      • Bacteriología
      • Procesos microbianos
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  Dipòsit Digital de la UB 
• Resumen

  • A partir de una muestra de sedimento marino procedente de la Antártida se aisló una cepa adaptada al frío que llamaba la atención por el aspecto mucoso de sus colonias, lo cual sugería la producción de material extracelular. Esta cepa también destacó por desprender un olor característico que se atribuyó a la producción de compuestos orgánicos volátiles de azufre (VOSCs). Con el objetivo de caracterizar el nuevo aislamiento antártico, se procedió a realizar su clasificación taxonómica polifásica mediante pruebas genéticas, fenotípicas y quimiotaxonómicas. Posteriormente, se caracterizó el material extracelular producido por la nueva bacteria antártica a nivel estructural y químico. También se estudiaron sus propiedades, principalmente su capacidad emulsionante, crioprotectora y osmoprotectora, con el fin de explorar posibles aplicaciones biotecnológicas. En la última parte de este estudio, se analizaron los VOSCs producidos por el nuevo aislamiento antártico y se identificó el dimetilsulfuro (DMS) como el principal de ellos. El DMS es un gas de gran importancia debido a que es la mayor fuente de origen biológico que se transfiere desde los océanos a la atmósfera en el ciclo global del azufre. Además, es un potente quimioatrayente para aves, crustáceos y mamíferos marinos y ha sido ampliamente estudiado por su posible efecto en la regulación del clima. Se estudiaron los posibles sustratos para la producción de DMS en esta bacteria adaptada al frío y se identificó y caracterizó una nueva ruta de síntesis de DMS a partir de metanotiol (MeSH) e independiente de dimetilsulfoniopropionato (DMSP). Se identificó el gen implicado en la producción de DMS a partir de MeSH y se demostró que su expresión no estaba afectada por ninguno de los sustratos o condiciones ensayadas y tampoco estaba localizado cerca de ningún gen relacionado con el metabolismo del azufre. Este gen codifica una proteína con 4-6 dominios transmembrana que sin embargo se localiza en agregrados fibrilares citoplasmáticos que están ausentes en el mutante. Además, esta proteína está presente en una amplia variedad de importantes grupos taxonómicos incluyendo Pseudomonas sp., múltiples cepas de actinobacterias de los géneros Gordonia, Rhodococcus y Mycobacterium, incluyendo a los patógenos M.tuberculosis y M.avium; miembros de los rhizobiales incluyendo los fijadores de N2 Bradyrhizobium y Mesorhizobium y cianobacterias fijadoras de N2 incluyendo Cyanothece sp., Pseudoanabaena sp., y Nodosilinea sp. Finalmente, la proteína que cataliza la conversión de MeSH en DMS, está presente en la mayoría de metagenomas consultados, aunque se observan abundancias relativas más elevadas en ambientes terrestres, particularmente en metagenomas de suelo.