Endospore-forming bacteria as an indicator of pollution in sediments of Lake Geneva

Endospore-forming bacteria as an indicator of pollution in sediments of Lake Geneva

M. Bueche, L. Sauvain, T. Wunderlin, T. Junier, M. Tercier, J. -L. Loizeau, M. Masson, E. Gascon and P. Junier

Lago GinebraEstudios indican que los sedimentos de la baha Vidy contienen alta concentracin de metales pesados (Pote et al, 2008; JL Loizeau et al, 2004). Debido al alto nmero de habitantes, a las aguas residuales y de escorrenta la concentracin de sedimentos aumenta cada vez ms. El problema ? La acumulacin de sedimentos con un aumento considerable de una gran diversidad de microorganismos, particularmente en reas con alta contaminacin de materiales pesados. Bacterias Formacin de endosporas bacterianas. Estructuras destinadas a la proteccin y conservacin del material gentico. Posterior formacin de clulas vegetativas

Se crey que era un estado latente sin ningn tipo de actividad metablicaEstudios recientes han demostrado actividades redox en la superficie de las endosporas. (Junieret al., 2009; Rosson and Nealson, 1982; Tebo andObraztsova, 1998)

Vnculo entre las cargas de los metales pesados y las especies formadoras de endosporas.

Objetivo Investigar cmo las elevadas concentraciones de metales pesados afectan la abundancia y la diversidad de los procariotas en los sedimentos

nfasis en: Bacterias que forman endosporas como mecanismo de supervivencia para la resistencia a la alta contaminacin. Implicaciones Mejoras en los procesos de biorremediacin:

Importancia ecolgica de las bacterias formadoras de endosporas Materiales y mtodosMateriales:2 sumergibles MIR 1M: Ocho ncleos2M: Cinco ncleos

Transportados a una sala de fro donde se les burbuje agua en la superficie del sobrenadante

Este estudio formo parte de un proyecto llamado Elemo controlar la superficie de los sedimentos Seleccin de muestras Para preservar el gradiente de oxigenacin en los sedimentos y la estructura de la comunidad microbiana.

8Extraccin del ADN Los sedimentos fueron separados en dos capasHomogenizacin en solucin 1% de hexametafosfato con un UltraturaxSedimentacin y centrifugacin Filtracin del sobrenadante en filtros de nitrato de celulosa

Se utiliza el aparato ese para homogenizar, suspender o emulsionar soluciones como lo son para el estudio de suelos o aguas El hexametofosfato es un agente dispersante ya que separa las partculas minerales La sedimentacin se efecta para separar las partculas minerales.El sobrenadante producto de la centrifugacin contiene las clulas microbianasLos filtros de nitrato de celulosa se utilizan para realizar recuentos de colonias de bacterias, filtracin estril de soluciones de anlisis microbiolgico9Protocolo modificado que incluye 4 pasos de sequential bead-beating para obtener ADN de las endosporas.

Lavado con etanol (purificacin) para obtener ADN libre de inhibidores.

Sus un protocolo modificado incluyendo 4 pasos de sequential bead-beating que se refiere a un proceso de disrupcin celular consistente en agitar a alto nivel la mezcla en suspensin con trozos de vidrio, acero o cermica, eficazmente usado para la lisis de una gran cantidad de clulas resistentes como las esporas.

10Cuantificacin DGGE: Primera visin dela comunidad bacteriana ha sido obtenido por DGGE fingerprinting en la regin V3 de gen 16s ARNr

qPCR del gen 16S ARNr: De la poblacin de bacterias qPCR spo04: De la poblacin de bacterias formadoras de endosporas. Citometra de flujo: Proporcin esporas vs clulas vegetativas.qPCR del ge spo04 porque es un gen especifco para la formacin de endosporas en las bacterias. la citometria de flujo de utilizo para cuantificar la proporcion de esporas vs celulas Vegetativas en los diferentes cultivos modificados

11Se llev a cabo pirosecuenciacin 454 por Eurofins MWG GmbH (Alemania) en la regin V1-V3 del gen16S RNAr.

NCBI blastn: Identificacin bioinformtica local de aprox. 20000 secuencias por muestras.

La pirosecuenciacion muestra la deteccin de pirofosfato mientras ocurre la sntesis de ADN que presenta ventajas frente al metodo tradicional de Sanger porq no hay necesidad de geles de elctroforesis, primers o nucletidos marcados. Es rpido y en tiempo real. Es aplicable a genomas completos por medio de luminiscencia.

12Anlisis estadsticosSoftware R: Anlisis multivariado.Factor de mltiples anlisis(MFA)

Relacin entre la [HM] y la presencia de grupos bacterianos especficos. Por ltimo Experimentos wetlab con cepas manipuladas en laboratorio han ayudado a comprender mejor los mecanismos fisiolgicos que permiten la formacin de endosporas bacterianas para hacer frente a la contaminacin por HM.los trminos wet-lab o wet laboratory se utilizan para definir los laboratorios donde se realizan experimentos clsicos en los que se manipulan muestras reales, para distinguirlos as de los experimentos realizados con modelos en computadoras o dry-lab.14Resultados y discusin El anlisis fisicoqumico de la comunidad bacteriana y la pirosecuenciacin.

Fuerte relacin entre la prevalencia de especies formadoras de endosporas y el contenido de HM de los sedimentos: En las cuatro muestras con altas concentraciones de HM: Se reportan mayor abundancia de BFE4/12 muestras analizadas se separan claramente de los otros 12 analizados

La cuantificacin de EFB con qPCR enfocada en el gen spo0A

Comparados con los datos de pirosecuenciacin

Resultados fiables

Para tener en cuenta: No est claro si el primer conjunto de factores fsico- qumicos es suficiente para explicar la prevalencia de EFB en la comunidad de estas 4 muestras particulares.

Para responder a esta incertidumbre, un RDA tiene que ser computarizado y a la fecha de publicacin de ste artculo, sus resultados an no haban sido entregados

ConclusionesVnculo entre la carga de HM y EFB, an no se sabe si se debe a la capacidad de las bacterias para formar estructuras de resistencia y por lo tanto para escapar duras condiciones ambientales, o si se debe a otra caracterstica especial de Clostridiales. Por hacer Se espera aislar algunas especies importantes que muestran tales propiedades de resistencia y realizar su caracterizacin.

Biorremediacion: Descubrir algn nuevo mecanismo de descontaminacin que tiene como lugar estos ambientes

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