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Análisis de diversidad bacteriana y funciones fototróficas en la zona superficial de ambientes oligotróficos y productivos
Bacterial diversity and phototrophic function analysis in the superficial layer of productive and oligotrophic environments
Alberto Netzahualcoyotl Arroyo Cervantes
LAURA GOMEZ CONSARNAU
María Asunción Lago Lestón
Acceso Abierto
Atribución
Proteorodopsina, Fotoheterotrofía, Bacterias marinas, amplicón 16S-ARNr
Proteorhodopsin, Photoheterotrophy, Marine bacteria, 16S-rRNA
La fotografía con proteorodopsinas es el tipo de fotoheterotrofía más ampliamente extendido en las comunidades bacterianas de la superficie del océano. Las tecnologías de secuenciación han permitido identificar a los grupos productores de proteorodopsinas dentro de las comunidades microbianas de manera cualitativa, mientras que las mediciones de concentraciones de retinal permiten cuantificar el nivel de fotoheterotrofía en un ambiente. Se ha observado que la fototrofía basada en retinal domina en regiones altamente oligotróficas siendo de gran importancia para el ecosistema, mientras que en sistemas productivos existe poca información al respecto. En el presente estudio se realiza un análisis comparativo de las comunidades microbianas marinas en regiones con distintos niveles de productividad usando secuencias del gen 16S-ARNr para analizar la distribución de grupos fotoheterótrofos conocidos (e.g. SAR11, Flavobacteriales, SAR86) en dichos ambientes y su relación con mediciones de pigmentos y otros factores ambientales. Los datos analizados provienen de muestras de las regiones del Mediterráneo (crucero HOTMIX), del golfo de México (campañas XIXIMI-5,6,7) y la corriente de California (punto de muestreo SPOT). Para el Mediterráneo y la corriente de California se utiliza el conteo de heterótrofos totales por citometría para obtener una estimación de la abundancia de grupos taxonómicos de interés a nivel de orden, con el fin de aportar más información a la distribución presentada por dichos grupos. Para comparar la distribución de grupos productores de proteorodopsinas en los distintos ambientes se realizaron análisis de beta diversidad, análisis multivariados con las mediciones de parámetros, análisis de correlaciones y comparaciones directas entre las secuencias de cada región. Los análisis de beta diversidad demostraron que las comunidades microbianas del oeste del Mediterráneo y de la corriente de California presentan poca distancia filogenética, además de que ambas regiones presentan una correlación positiva entre la abundancia de Flavobacteriales y el retinal, indicando que los grupos fotoheterótrofos pueden ser igual de abundantes que en una región oligotrófica. En cambio, las secuencias idénticas compartidas entre el golfo de México y el este del Mediterráneo permitieron observar similitudes entre ambientes altamente oligotróficos pero que presentan distintas condiciones de circulación.
Proteorhodopsin phototrophy is the most widespread type of photoheterotrophy in marine bacteria communities from the surface ocean. High throughput sequencing technologies have allowed to qualitatively identify taxonomic groups that are proterhodopsin producers in the microbial community, while retinal concentration measurements are a quantification of the photoheterotrophic level in a given marine environment. Retinal based phototrophy has been reported to dominate in highly oligotrophic environments being an important mechanism in the ecosystem, whilst there is little about it’s role in more productive ecosystems. In this study a comparative analysis was made between regions with different productivity levels using 16S-rRNA sequences in order to analyze the distribution of known photoheterotrophic groups (e.g. SAR11, Flavobacteriales, SAR86) and their relation to measurements of pigments and other environmental factors. The data comes from samplings made in the regions of the Mediterranean Sea (HOTMIX cruise), the Gulf of Mexico (XIXIMI-5,6,7) and the California Current (SPOT). In the samples from the Mediterranean and the California Current, total heterotrophic bacterial counts allowed to calculate an abundance estimate for relevant taxonomic groups at order level, this to contribute to better explain their distribution. To compare the proteorhodopsin producer groups between the different regions the methods used were beta diversity analysis, multivariate analysis, correlation analysis and exact sequence comparison between regions. Beta diversity analysis showed little phylogenetic distance between the samples from the West Mediterranean and the California Current, besides the positive correlation found between retinal and Flavobacteria abundance in both regions shows that photoheterotrophic bacteria can dominate in a productive environment. Identical sequence comparison between the Gulf of Mexico and the East Mediterranean Sea showed a higher similarity between two highly oligotrophic environments which have different circulation conditions.
CICESE
2022
Tesis de maestría
Español
Arroyo Cervantes, A.N. 2022. Análisis de diversidad bacteriana y funciones fototróficas en la zona superficial de ambientes oligotróficos y productivos. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 48 pp.
BACTERIOLOGÍA
Aparece en las colecciones: Tesis - Ecología Marina

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