Evaluación de la diversidad metagenómica de una fuente termal del Santuario de Ampay - Apurimac, mediante el uso de electroforesis en gel con gradiente desnaturalizante (DGGE)

Abstract

En los últimos años, la metagenómica ha ganado gran acogida entre los investigadores de diversos campos de la microbiología. La electroforesis en gel con gradiente desnaturalizante (DGGE) se utiliza como una estrategia básica para la caracterización microbiana mediante el uso del ADN metagenómico. La Técnica del DGGE es altamente sensible y confiable ya que es capaz de detectar por encima del uno por ciento de la diversidad presente en una comunidad microbiana, incluyendo microorganismos no cultivables. En el presente trabajo se realizó la evaluación de la diversidad microbiana de una fuente termal Carboncañana del Santuario de Ampay a partir de las secuencias obtenidas del DGGE. El ADN fue extraído a partir de dos muestras ambientales: sedimento y agua. Se utilizaron los cebadores GC-948F/ L1401R, 1055F/ 1406R-GC y F16SrRNA-GC/ R16S rRNA para el gen 16S de bacterias, 0348FGC/0691R para arqueas y NS1/ GC-Fung para hongos. Las bandas generadas en el DGGE a partir de los productos generados por los cebadores1055F/1406R-GC presentaron perfiles más definidos y claros respecto al resto de los cebadores del gen 16S. De acuerdo a la estandarización del protocolo DGGE, se logró una mejor resolución de las bandas utilizando gel de poliacrilamida a una concentración de siete por ciento para amplicónes de los genes ribosomales de bacterias y hongos; con rangos de desnaturalizante del 36-65 y 25-55 por ciento para bacterias y hongos respectivamente. En el análisis de la diversidad microbiana se encontró que en la fuente termal predominan las accesiones que pertenecen a las familias: Pseudomonadaceae, Aspergillaceae, Patellariaceae, Sporormiaceae y Tubeufiaceae. Los géneros predominantes fueron: Peudomonas y Aspergillus. Así mismo, también se encontraron bacterias y hongos no cultivables. En la muestra de agua se encontró mayor diversidad de hongos que en la muestra de sedimento.

Nowadays, metagenomics is being used by many researchers in different fields of microbiology. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) is used as a basic strategy in microbial characterization thought using metagenomics DNA. DGGE technique has high sensitivity and accuracy due to the fact it is able to detect over one per cent of the microbial diversity present in a community, including uncultured microorganisms. In the current work, the microbial diversity evaluation was performed from the spring thermal Carboncañana of Ampay Sanctuary using sequences which were obtained from DGGE gel. The DNA was extracted from two environmental samples: sediment and water. It was used GC-948F/ L1401R, 1055F/ 1406R-GC y F16SrRNA-GC/ R16S rRNA primers to bacteria, 0348FGC/0691R to archaea and NS1/ GC-Fung to fungi. DGGE bands from 1055F/1406R-GC primer were clearer and more definite than other 16S primers. According to DGGE protocol standardization, good resolution of bands was achieved using polyacrylamide gel at six percent to both amplicóns from bacteria and fungi: 36-65 and 25-55 per cent of denaturant to bacteria and fungi respectively. After the microbial diversity analysis, it was found that in the thermal spring their predominant accessions belong to the following families: Pseudomonadaceae, Aspergillaceae, Patellariaceae, Sporormiaceae and Tubeufiaceae. The predominant genders were Peudomonas and Aspergillus. In addition, we found uncultured bacteria and fungi. The water sample had more fungi diversity than the sediment sample.

Qhipa watakunapiqa, microbiologíamanta k’uskiqkunaqa ancha chaninchasqam llamk’ankun metagenómica sutichakuqwan. Electroforesis en gel con gradiente desnaturalizante (DGGE) sutichakuqqa, ADN metagenómico nisqawan llamk’an, kusapunitaq microorganismokunap sutinta riqsinapaq. Técnica DGGE sutichakuqqa, kusatam llamk’kan, chaymi uno por ciento yupayta wasapaspam llapan microorganismos nisqakuna kawsasqanta rikuchin, hinam, mana tarpukuq microorganismo nisqakunatapas rikuchillanmi. Kay llamk’ayqa ñawpa willka llaqta Carboncañana del Santuario de Ampay, sutichakuq quñi p’ukyukuna kasqanpi apakurqan, chaypim DGGE niqaway ima microorganismos kasqankuta qhawaspam aymurayku. ADN sutichakuqqa hurqurukurqan iskay k’itimanta; huktaq yakup qunchu ukhunmanta hukaqtaq kikin ch’uya yakumanta. Kayniraq cebadorkunawanmi llamk’arqayku, bacterias gen 16S nisqapaqtaq GC-948F/ L1401R, 1055F/ 1406R-GC sutichakuqwan, F16SrRNA-GC/ R16S rRNA sutichakuqwanpas, hinallataq, arqueas nisqapaqtaq 0348F-GC/0691R nisqata, chaymanta hongos nisqakunapaqtaq NS1/ GC-Fung sutichakuqwan. DGGE sutichakuq secuencias nisqankunata llamipaspaqa, gen16S nisqamantaqa 1055F/1406R-GC sutichakuq cebadorkunan aswam ch’uyata bandas nisqakunataqa rikurparichin, wakinkunataq manam. DGGE nisqawan llamk’aspa, poliacrilamida gel nisqa, siete por ciento yupaypi llamk’achkaptin allin kasqanta taripayku, kaytaq bacteriapi hongospi genes ribosomales kaqkunamanta amplicónes nisqakunata kusa llamk’anapaq karqan; chay geltaqa desnaturalizantiwan tupachikurqan, kaytaq 36-65 por ciento yupaywan bacteriaskunapaq llamk’arqan, kaqllataq 25-55 por ciento yupaywan hongoskunapaqpas llamk’arqallantaq. K’uskiypiqa, kayniraq ch’iñi kawsaq microbiokunap ayllunkunatam taripayku: Pseudomonadaceae, Aspergillaceae, Patellariaceae, Sporormiaceae hinallataq Tubeufiaceae sutichakuqtawan. Géneros nisqakunamantataq tariyku: Peudomonas nisqata Aspergillus nisqatawan. Hinaspapas, bacterias hongos mana tarpukuqkunatapas tarirqallayku. K’uskisqaykumantaqa kikin ch’uya yakupiqa hongoskunatam tariyku ichaqa yaku qunchunpiqa as pisillallatam taripayku