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Diseño de una métrica para la evaluación de la capacidad fotoheterótrofa in situ de bacterias fotórofas anoxigénicas aerobias (AAP)

Mesa Ortiz, Ana Carolina (2014) Diseño de una métrica para la evaluación de la capacidad fotoheterótrofa in situ de bacterias fotórofas anoxigénicas aerobias (AAP). Maestría thesis, Universidad Nacional de Colombia.

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Resumen

Las AAP son un grupo de bacterias fotoheterótrofas, que dependen del consumo de  materia  orgánica como  fuente  principal  de  energía pero que  poseen  un  sistema  fotosintético que  les  permite usar  la  luz  como  fuente  alterna  de  energía Esta  flexibilidad metabólica representa una ventaja potencial para las AAP frente al resto  de  bacterias  heterótrofas. Hasta  ahora  esa  ventaja  ha  sido  evidenciada en  sus  altas  tasas  de  crecimiento  y  su  carácter  cosmopolita  en  los  sistemas  acuáticos.  Sin  embargo,  la  importancia  de  las  AAP  en  los  flujos  de  carbono  y  energía en  los ecosistemas acuáticos es aún  controversial pues  su abundancia  relativa es  rara  vez  superior  al  10%.  Es  posible  que  las  AAP  no  se  comporten  siempre  como  fotoheterótrofas,  pero  actualmente  desconocemos  si  este  fenómeno ocurre en los sistemas  naturales.  En  este  trabajo  se  desarrolló  una  métrica  para  estimar  la  variación de la fotoheterotrofía de las poblaciones de AAP en sistemas de agua dulce y  relacionar  dicha  variación con  la  intensidad  de  la  luz,  la  cantidad  de  carbono  orgánico disuelto, la concentración de nutrientes y la saturación de oxígeno disuelto. La métrica propuesta combina dos variables: 1) El número de AAP que sintetizan el  pigmento captador de luz (Bacterioclorofila a) y 2) El número de células que poseen uno de los genes que codifican para las proteínas del centro de reacción fotosintético  (puf  M).  Con  el  fin  de  evaluar  esta  métrica se  estimó en  10  lagos  de  Quebec,  la  abundancia  de  AAP  por  microscopía  de  epifluorescencia  infrarroja  y por PCR  cuantitativa. Observamos  que  la  métrica varió  entre  0,16  y  0,88 en  el  conjunto  de  lagos,  esta  variable  se correlacionó directamente  con el  coeficiente  de  extinción  de  luz y negativamente con la concentración de oxígeno. Estos resultados confirman que  la luz y el oxígeno juegan un papel regulador en la síntesis de bacterioclorofila y que el  metabolismo  fotoheterótrofo  se  favorece  aun  cuando  la  disponibilidad  de  luz  es  limitada, Abstract. AAP is a photoheterotrophic group of  bacteria that relies  on the consumption of dissolved organic matter as their main source of energy and has the ability to use light as an alternative source of energy. This metabolic versatility represents for AAP  a potential  advantage  over  the heterotrophic bacteria.  So far, this advantage has been shown  by their  high  growth  rates and by their  cosmopolitan  distribution in the   aquatic  systems.  However,  the  relevance  of  AAP  bacteria  in  the  flux  of  carbon  and energy  in  the  aquatic  systems is still controversial because their relative abundance  is seldom higher than 10%. It might be possible that AAP doesn’t perform always as photoheterotrophs,  but  it  is  unclear  whether this  phenomenon  occurs  in  aquatic  systems.  Here  we  developed  and  tested  a  metric  for quantifying  the  occurrence  of  photoheterotrophic metabolism  on AAP freshwater bacteria and then correlate this  variable with light  intensity,  oxygen,  nutrients  and  dissolved  organic  carbon  concentration.  The  metric  combines  two  variables:  1) the  abundance  of  AAP  who  synthetize bacteriochlorophyll and 2) the abundance of cells having the puf M gene. For  this  purpose,  we  quantified  the  abundance  of  AAP  both  by  epifluorescence  microscopy  and  by  qPCR.  We  observed  that  the  metric  varied  among  0,16  to  0,88  along  the  10  lakes.  This  variable  was  positively  correlated  with  light  extinction  coefficient  and negatively  correlated  with  oxygen  saturation.  These  results  confirm that light  and  oxygen play a  regulatory  role in  the  synthesis  of  bacteriochlorophyll  and showed  that  the  photoheterotrophic  metabolism  can  be  favoured  even  when  light availability is limited.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Maestría)
Colaborador / Asesor:García Chaves, María Carolina and Díaz Báez, María Consuelo
Información adicional:Magíster en Ciencias Microbiología. Línea de Investigación: Microbiología Ambiental
Palabras clave:Bacterias  AAP, Fotohetrotrofía, Gen  puf  M, PCR  cuantitativa, Microscopia  de epifluorescencia infrarroja Epifluorescencia infrarroja, AAP Bacteria, Photoheterotrophy, puf M gene, Quantitative PCR, Infrared Fluorescence Microscopy Infrared Fluorescence Microscopy
Temática:5 Ciencias naturales y matemáticas / Science
5 Ciencias naturales y matemáticas / Science > 57 Ciencias de la vida; Biología / Life sciences; biology
6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology
Unidad administrativa:Sede Bogotá > Facultad de Ciencias > Posgrado Interfacultades en Microbiología
Código ID:46177
Enviado por : bdigital4_ bog
Enviado el día :22 Enero 2015 11:09
Ultima modificación:22 Enero 2015 11:09
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