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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/4317| Estructura y función de las comunidades de bacterias y arqueas en las zonas mesopelágica y batipelágica del golfo de México Structure and function of bacterial and archaeal communities in the mesopelagic and bathypelagic zones of the Gulf of Mexico | |
| LIZT SELENE SIBILA OSORIO PANDO | |
| María Asunción Lago Lestón | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Comunidades de bacterias y arqueas, golfo de México, zona mesopelágica, zona batipelágica, metagenómica Bacterial and archaeal communities, Gulf of Mexico, mesopelagic zone, bathypelagic zone, metagenomics | |
| El golfo de México (GdM) es una cuenca oceánica compleja, con un sistema hidrodinámico único, y constituido por diferentes masas de agua con características fisicoquímicas distintivas. Estas características afectan a como las comunidades microbianas se distribuyen a lo largo de estas masas de agua y su respuesta funcional ante cambios ambientales. Aunque ya existen algunos trabajos que han estudiado comunidades microbianas en el GdM, pocos de ellos se centran en las aguas mas profundas para entender estas dinámicas. El presente estudio caracterizó la estructura y potencial funcional de comunidades de bacterias y arqueas de las zonas mesopelágica (200–1000 m) y batipelágica (1000–4000 m), de la Zona Económica Exclusiva Mexicana. Mediante secuenciación de la región V4 del gen 16S ARNr , (se analizaron 95 muestras de agua colectadas a 4 profundidades en tres campañas oceanográficas, XIXIMI-05, -06, -07). De éstas se seleccionaron 18 para reconstruir genomas a partir de metagenomas (MAGs) shotgun. Nuestros resultados mostraron una estratificación vertical donde las arqueas Nitrosopumilales (Thermoproteota), vinculadas a la oxidación de amonio y descritas por primera vez en esta zona, dominaron la zona mesopelágica (26.9%), mientras que bacterias como Alteromonadales (Gammaproteobacteria) asociadas, entre otras cosas, a la degradación de materia orgánica recalcitrante, predominaron en la zona batipelágica (13.5%). Factores ambientales como profundidad, salinidad absoluta, consumo aparente de oxígeno y temperatura conservativa estructuraron las comunidades (p < 0.001). La zona batipelágica mostró alta heterogeneidad taxonómica, con microhábitats vinculados potencialmente a filtraciones naturales de hidrocarburos, evidenciados por la abundancia de géneros hidrocarbonoclásticos (p. ej. Alcanivorax, Oleibacter) y metanotróficos (Methylococcales). Los MAGs revelaron predominio de metabolismos heterótrofos (oxidación de carbono orgánico, fermentación), y en menor cantidad de mixótrofos, destacando el género Arctic96AD-7 (filo SAR324) con capacidad para fijar CO₂ mediante RuBisCO. Los ciclos biogeoquímicos evidenciaron: i) en nitrógeno, predominó la retención mediante reducción disimilatoria de nitrato a amonio (DNRA, 24% MAGs) sobre procesos de desnitrificación; ii) en azufre, dominó la oxidación de compuestos reducidos (S⁰, S₂O₃²⁻; 71.4% MAGs), con un MAG de Thioglobus_C con la capacidad de realizar cinco transformaciones simultáneas; iii) en metano, se registró ... The Gulf of Mexico (GoM) is a complex oceanic basin with a unique hydrodynamic system and distinct water masses characterized by specific physicochemical properties. These properties affect the distribution of microbial communities and their functional responses to environmental changes. Although previous studies have examined microbial communities in the GoM, few have focused on deeper waters to understand these dynamics. This study characterized the structure and functional potential of bacterial and archaeal communities in the mesopelagic (200–1000 m) and bathypelagic (1000–4000 m) zones of Mexico's Exclusive Economic Zone. Through sequencing of the V4 region of the 16S ARNr gene, a total of 95 water samples collected at four depths during three campaigns (XIXIMI-05, -06, -07) were analyzed. Of these, 18 samples were selected to reconstruct genomes from metagenomes (MAGs). Results revealed vertical stratification with ammonia-oxidizing archaea Nitrosopumilales (Thermoproteota), reported here for the first time in this region, dominated the mesopelagic zone (26.9%), while bacteria such as Alteromonadales (Gammaproteobacteria), associated with recalcitrant organic matter degradation, prevailed in the bathypelagic zone (13.5%). Environmental factors (depth, absolute salinity, apparent oxygen utilization, conservative temperature) significantly shaped the communities (p < 0.001). The bathypelagic zone exhibited high taxonomic heterogeneity, with microhabitats potentially linked to natural hydrocarbon seeps, evidenced by abundant hydrocarbonoclastic (e.g., Alcanivorax, Oleibacter) and methanotrophic (Methylococcales) genera. The MAG analysis revealed a predominantly heterotrophic metabolisms (organic carbon oxidation, fermentation) and to a lesser extend mixotrophy, highlighting the presence of the genus Arctic96AD-7 (phylum SAR324) demonstrating CO₂ fixation via RuBisCO. The main biogeochemical cycles included: i) nitrogen retention over denitrification, dominated by dissimilatory nitrate reduction to ammonium (DNRA; 24% MAGs); ii) sulfur oxidation of reduced compounds (S⁰, S₂O₃²⁻; 71.4% MAGs), including a Thioglobus_C MAG capable of undergo five simultaneous transformations; and iii) absence of methanogenesis but presence of methanotrophy across multiple phyla (25% MAGs). Archaea although sparsely represented in MAGs (10%) played key role in the carbon cycle (e.g., methanotrophy in MGIIb-Q1). The functional redundancy detected suggests biogeochemical ... | |
| CICESE | |
| 2025 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Osorio Pando, L.S.S. 2025. Estructura y función de las comunidades de bacterias y arqueas en las zonas mesopelágica y batipelágica del golfo de México. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 141 pp. | |
| BACTERIOLOGÍA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Vida |
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