Reconstrucción de vías catabólicas de hidrocarburos aromáticos policíclicos a partir de metagenomas de consorcios bacterianos aislado de suelos, región Loreto

Abstract

Microorganisms are subjected to intense research for various purposes, and metagenomic studies are fundamental supports to respond to many problems. The main objective of this research was to reconstruct the catabolic pathways of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) present in the Metagenomes of Bacterial Consortia isolated from soils. The samples were collected from the Cuenca Alta Río Itaya Conservation Concession Area (CCCARI), the bacterial consortia were obtained by filtration and cultivated for 30 days in MSM enriched with PAHs. Then, metagenomic DNA was purified, libraries were prepared, and sequencing was performed on the Illumina NextSeq™ 550 platform. The metagenomic sequences obtained were processed using the MG-RAST server. The results indicated that the soil was characterized by having a texture: loam, extremely acidic pH (4.2). The diversity analysis revealed 108 species that degrade PAHs, with a predominance of bacteria (>99.80%), and 31 genes and their amino acid sequences that act in the different stages of pyrene catabolism were identified. Complete reconstruction of the Pyrene catabolic pathway based on the identified genes. Finally, the results indicated that the bacterial diversity present in the soil, when subjected to stress, are adaptable to different environments.

Los microorganismos están sometidos a intensas investigaciones con diversos fines, y los estudios metagenómicos son soportes fundamentales para dar respuesta a muchos problemas. El objetivo principal de esta investigación fue reconstruir las vías catabólicas de Hidrocarburos Aromáticos Policíclicos (HAPs) presentes en los Metagenomas de Consorcios Bacterianos aislados de suelos. Las muestras fueron colectadas del Área de Concesión para la Conservación Cuenca Alta río Itaya (CCCARI), los consorcios bacterianos se obtuvieron por filtración y se cultivaron por 30 días en MSM enriquecidos con HAPs. Luego, se purificó el ADN metagenómico, se prepararon las librerías y se realizó el secuenciamiento en la plataforma Illumina NextSeq™ 550. Las secuencias metagenómicas obtenidas, se procesaron utilizando el servidor MG-RAST. Los resultados indicaron que el suelo estuvo caracterizado por tener textura: franco, pH extremadamente ácidos (4,2). El análisis de diversidad reveló 108 especies degradadores de HAPs, con predominancia de bacterias (>99,80%), y se identificó 31 genes y sus secuencias de aminoácidos que actúan en las diferentes etapas del catabolismo del Pireno, posteriormente, se realizó la reconstrucción completa de la vía catabólica del Pireno en base a los genes identificados. Finalmente, los resultados indicaron que la diversidad bacteriana presentes en el suelo, al ser sometidos a estrés, son adaptables a diversos ambientes.