Genómica y caracterización in vitro de actinobacterias de ambientes tropicales revela su potencial bioactivo

Las Actinobacterias de ambientes tropicales no intervenidos provenientes de los ecosistemas de páramo de Colombia, pueden ser novedosos en sus adaptaciones microbianas por la presencia de BGCs (clústers de genes biosintéticos), genes de resistencia y moléculas bioactivas. En este estudio se caracterizó el potencial funcional de siete Actinobacterias provenientes del Parque Nacional Natural (PNN) de los Nevados y PNN Chingaza en condiciones de laboratorio y a nivel genómico. 16 aislamientos fueron evaluados mediante pruebas de actividad antimicrobiana contra bacterias de importancia clínica como Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae y Pseudomonas aeruginosa. De estos, se seleccionaron siete del fílum Actinobacteria según clasificación por el gen 16S rRNA. Algunos de los sobrenadantes de estas Actinobacterias, pertenecientes a los géneros Arthrobacter sp., Streptomyces , Subtercola sp, Amycolatopsis sp. y Rhodococccus sp., inhibieron el crecimiento de E. coli en un 47%, K. pneumoniae en un 68%, S. aureus 15% y P. aeuruginosa 28%. Se secuenciaron siete genomas mediante MinION (NanoPore) y cinco mediante Illumina (Novaseq 6000). Tras ensamblaje, de novo de secuencias largas (ONT) e híbridos (ONT+Illumina), más anotación funcional, se encontraron BGCs de diversas rutas biosintéticas como terpenos, RiPP-like, NRPS, PKS, ectoina, sideróforos y oligosacáridos. Estos BGCs se asociaron a 33 posibles compuestos bioactivos con funciones antibióticas, antioxidantes, antitumorales, quelantes y de osmorregulación. Se encontraron 2557 genes de resistencia asociados a mecanismos de resistencia por expulsión del antibiótico, alteración y reemplazo del diana del antibiótico, inactivación del antibiótico y reducción de la permeabilidad del antibiótico. Tanto la actividad antimicrobiana in vitro de estos aislamientos, como la presencia de BGCs y de genes de resistencia a antibióticos indican diversidad genómica y capacidad funcional asociada a producción de metabolitos bioactivos en Actinobacterias de páramo. Este trabajo sienta las bases para caracterizar nuevos compuestos antimicrobianos y potencial funcional en microorganismos ambientales.

• Fecha de publicación: 2022
• Institución: Universidad del Rosario
• Repositorio: Repositorio EdocUR - U. Rosario
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repository.urosario.edu.co:10336/34793
• Acceso en línea: https://doi.org/10.48713/10336_34793; https://repository.urosario.edu.co/handle/10336/34793
• Palabra clave: Actinobacterias de ambientes tropicales; Actividad antimicrobiana; Ecosistemas de páramo de Colombia; Adaptaciones microbianas; Análisis microbianos; Antibacteriales; Microbiología; Actinobacteria from tropical environments; Antimicrobial activity; Paramo Ecosystems of Colombia; Microbial adaptations; Microbial analysis; Antibacterial
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