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Identificación de productos naturales de Bacillus thuringiensis con actividad

MIRIAM CASTRO GUTIERREZ (2021)

"En nuestro grupo de investigación se ha trabajado con una cepa de Bacillus

thuringiensis ELI 52 cuya actividad bactericida fue evaluada contra varias

bacterias de interés clínico. En este trabajo se obtendrán y purificarán algunos

compuestos de tipo indólicos además de compuesto ftalato y se realizará la

evaluación biológica de todos los compuestos contra hongos y bacterias. Estos

compuestos fueron aislados e identificados mediante técnicas de separación por

columna, técnicas espectométricas y espectroscópicas.

Cabe destacar que del compuesto de tipo ftalato se obtuvo un enantiómero

de forma pura y por ello se decidió realizar la síntesis asimétrica de los dos

estereoisómeros. Este compuesto tuvo poco poder inhibitorio a diferentes

bacterias y hongos de interés clínico y agrícola respectivamente. Respecto a los

compuestos de tipo indólico mostraron alto poder inhibitorio ante diferentes

bacterias y hongos."

Doctoral thesis

Agentes antibacteriales Resistencia a las drogas Metabolitos Fitopatógenos Bacterias patógenas BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Estudio de microorganismos resistentes a arsénico obtenidos del metagenoma de suelos del Estado de Guanajuato

MARIA ELENA LOPEZ PEREZ (2020)

El arsénico (As) es un elemento traza presente en diferentes ecosistemas. La exposición aguda y crónica al As representa un riesgo para el medio ambiente y la salud humana ya que se ha clasificado como uno de los metaloides más tóxicos y cancerígenos conocidos. La dosis letal mínima en seres humanos se sitúa en el rango de 1 a 3 mg kg-1. La contaminación por As en el estado de Guanajuato ha ganado más atención en los últimos años, principalmente por los altos contenidos de As en las aguas subterráneas utilizadas para riego, que pueden acumular el As en el suelo y así ser transferido a la cadena alimentaria. También Guanajuato al ser un estado con historia de explotación minera desde el siglo XVI (principalmente para la extracción de Au y Ag), presenta suelos con relaves mineros dispersos que son una fuente de contaminación de As...Por lo tanto, en este estudio, se identificaron molecularmente aislados microbianos resistentes a As y se analizaron por su capacidad para óxido-reducir As. Asimismo, fueron identificados genes de resistencia a As en bacterias (aoxB, arrA, arsB, ACR3(1) y ACR3(2)), y se cuantificó el As en el medio de cultivo donde se inocularon los microorganismos. Los géneros Bacillus y Penicillium aislados de suelo SMI fueron capaces de crecer en concentraciones de As de hasta 30 mM, redujeron As (V) a As (III) y eliminaron As a tasas de 9.8% y 12.1%, respectivamente. Se identificó el gen arsB en Bacillus sp., B. simplex y B. megaterium... Se comprueba que los suelos altamente contaminados con As tienen una menor diversidad microbiana, pero un mayor número de microorganismos capaces de la biotransformación de este metaloide. Las bacterias y hongos encontrados en este trabajo pueden mostrar potencial para ser utilizados como agentes de biorremediación en suelos contaminados.

Doctoral thesis

CIS- Doctorado en Biociencias CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO CIENCIAS DEL SUELO (EDAFOLOGÍA) Suelos – Guanajuato (Estado) Suelos Agrícolas Suelos Mineros Arsénico Bacterias Hongos Soils - Guanajuato (State) Agricultural soils Mining soils Arsenic Bacteria Fungi

Análisis funcional de homólogos bacterianos de la superfamilia CHR

María Esther Aguilar Barajas (2010)

Instituto de Investigaciones Agropecuarias y Forestales. Instituto de Investigaciones sobre los Recursos Naturales. Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Facultad de Biología. Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia. Facultad de Químico Farmacobiología. Programa Institucional de Doctorado en Ciencias Biológicas

The Pseudomonas aeruginosa ChrA protein confers resistance to chromate by expelling chromate ions from the cytoplasm. The efflux of chromate is inhibited by sulfate, suggesting that ChrA binds sulfate. The role of eight basic residues of ChrA from P. aeruginosa has been analyzed previously, identifying some essential residues that probably bind chromate. However, ChrA has 28 total basic residues indicating that more basic residues may be essential for ChrA function. ChrA belongs to the CHR superfamily of transporters that currently comprises hundreds of homologs, including ChrA from Shewanella sp. ANA-3 and SrpC from Synechococcus elongatus, whose function on chromate resistance have not been reported. The CHR transporters have not been analyzed with respect to sulfate. The objective of this work was to analyze of the function of CHR transporters related to chromate and sulfate. The importance of the basic residues for the chromate resistance phenotype conferred by ChrA from P. aeruginosa was tested by site-directed mutagenesis. Residues R54 and R68 located in the large periplasmic P1 loop, and R340 in cytoplasmic loop C5, which are the most conserved, abolished chromate resistance when they were changed by alanine, suggesting that these residues interact directly with chromate. Sulfate transport through ChrA was evaluated using cell suspensions of P. aeruginosa PAO1 (pUCP20) (vector), and PAO1 (pUChrA), with chrA gene of pUM505. The levels of sulfate uptake were similar in both strains. The transport of sulfate was also analyzed in everted membrane vesicles from the P. aeruginosa strains.

El transportador ChrA confiere resistencia a cromato en Pseudomonas aeruginosa por medio de la expulsión del ion del citoplasma. La expulsión de cromato se inhibe por sulfato, lo que sugiere que ChrA interacciona con el sulfato. Se ha analizado previamente el papel de ocho aminoácidos básicos de ChrA de P. aeruginosa, y se identificaron algunos residuos esenciales que posiblemente interaccionan directamente con cromato, sin embargo, la proteína ChrA contiene 28 aminoácidos básicos totales lo que sugiere que más residuos básicos pueden ser esenciales para su función. ChrA pertenece a la superfamilia CHR constituida por cientos de homólogos, entre ellos ChrA de Shewanella sp. ANA-3 y SrpC de Synechococcus elongatus, cuya función no se ha descrito en relación con cromato. Ningún transportador CHR se ha analizado en relación con sulfato. El objetivo general de este trabajo fue caracterizar la función de los transportadores CHR en relación con cromato y sulfato. Se evaluó la importancia de algunos residuos básicos de ChrA de P. aeruginosa en la resistencia a cromato empleando mutagénesis dirigida. Mutaciones por alanina en los residuos R54, R68 localizados en el asa periplásmica P1 y R340, en el asa citoplásmica C5, causaron una disminución en el nivel de resistencia a cromato, lo cual sugiere que estos residuos probablemente interactúan con el cromato durante su expulsión del citoplasma. El transporte de sulfato se evaluó empleando suspensiones celulares de las cepas de P. aeruginosa PAO1 (pUCP20) (vector), y PAO1 (pUChrA) que contiene el gen chrA del plásmido pUM505. El nivel de captación de sulfato fue similar en ambas cepas. También se analizó el transporte de sulfato en vesículas invertidas de membrana empleando las mismas cepas.

Doctoral thesis

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA IIQB-D-2010-0001 Opción en Biología Experimental Bacterias CHR Cromo

Distribución del gen chrA en plásmidos de bacterias gram-negativas de origen clínico

Gustavo Gilberto Caballero Flores (2011)

Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Maestría en Ciencias en Biología Experimental

The chrA gene of plasmid pUM505 encodes the ChrA protein that confers chromate resistance by an expulsion mechanism. Although pUM505 was identified in clinical strains of Pseudomonas aeruginosa, there are no other reports of the presence of chrA genes in bacteria of clinical origin. In this study, the presence of the chrA gene in Gram-negative bacteria of clinical origin was evaluated in order to identify plasmids that participate in the prevalence and horizontal transfer of chrA genes in hospital settings. A collection of 133 strains belonging to the species Escherichia coli (56), Klebsiella pneumoniae (31), P. aeruginosa (21), Enterobacter cloacae (18) and Salmonella sp. (7) from hospitals in different regions of the country. Of the total strains analyzed, nine P. aeruginosa, six K. pneumoniae, two E. cloacae and one E. coli showed chromate resistance phenotypes and were positive for hybridization with a chrA probe of plasmid pUM505. Of these 18 strains, four P. aeruginosa, four K. pneumoniae and two E. cloacae presented plasmids that hybridized with the chrA probe. Four plasmids of P. aeruginosa showed similar restriction patterns and could not be transferred by conjugation. Three plasmids of different sizes of strains of K. pneumoniae and one of E. cloacae were transferred by conjugation to strains of E. coli and conferred chromate resistance; these plasmids belonged to the IncN or IncP incompatibility groups. In conclusion, the chrA genes are present in plasmids of enterobacteria and P. aeruginosa of clinical origin, which probably favor the prevalence and horizontal transfer of these genes in hospitals.

El gen chrA del plásmido pUM505 codifica a la proteína ChrA que confiere resistencia a cromato por un mecanismo de expulsión. Aunque pUM505 se identificó en cepas clínicas de Pseudomonas aeruginosa, no existen otros reportes de la presencia de genes chrA en bacterias de origen clínico. En este estudio, se evaluó la presencia del gen chrA en bacterias Gram-negativas de origen clínico con el objetivo de identificar plásmidos que participan en la prevalencia y transferencia horizontal de genes chrA en ambientes hospitalarios. Se empleó una colección de 133 cepas pertenecientes a las especies Escherichia coli (56), Klebsiella pneumoniae (31), P. aeruginosa (21), Enterobacter cloacae (18) y Salmonella sp. (7) provenientes de hospitales de distintas regiones del país. Del total de cepas analizadas, nueve P. aeruginosa, seis K. pneumoniae, dos E. cloacae y una E. coli mostraron fenotipos de resistencia a cromato y fueron positivas a hibridación con una sonda chrA del plásmido pUM505. De estas 18 cepas, cuatro P. aeruginosa, cuatro K. pneumoniae y dos E. cloacae presentaron plásmidos que hibridaron con la sonda chrA. Cuatro plásmidos de P. aeruginosa mostraron patrones de restricción similares y no pudieron ser transferidos por conjugación. Tres plásmidos de tamaños diferentes de cepas de K. pneumoniae y uno de E. cloacae se transfirieron por conjugación a cepas de E. coli y confirieron resistencia a cromato; estos plásmidos pertenecieron a los grupos de incompatibilidad IncN o IncP. En conclusión, los genes chrA se encuentran presentes en plásmidos de enterobacterias y P. aeruginosa de origen clínico, los cuales probablemente favorecen la prevalencia y transferencia horizontal de estos genes en hospitales.

Master thesis

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA IIQB-M-2011-0011 chrA Bacterias Hibridación

Desarrollo de un producto biotecnológico con aplicación inhibitoria para bacterias fitopatógenas del cultivo de tomate

ROBERTO ARREDONDO VALDES (2017)

"El tomate (Solanum licopersycum L.) es la hortaliza más difundida en el mundo y la de mayor valor económico tanto por la superficie que se cultiva así como por la producción obtenida, ya que ocupa el segundo lugar después de la papa; además la alta remuneración económica, generación de empleos y propiedades nutricionales. La superficie cultivada del tomate se estima en más de 3 millones de ha en el mundo, con una producción promedio anual de 126.2 millones de toneladas. Su demanda aumenta continuamente y con ella su cultivo, producción y comercio. En México se cultivan alrededor de 64 mil hectáreas anuales de tomate. El cultivo del tomate ocupa el primer lugar en exportación, desde hace 20 años, sin embargo; entre los factores que inciden negativamente en la productividad del cultivo de tomate resaltan las enfermedades causadas por hongos, bacterias y virus. Entre las bacterias que afectan al cultivo se encuentra a Agrobacterium tumefaciens (Agalla de corona) Clavibacter michiganensis subsp michiganensis (cancro bacteriano), Pseudomonas syringae pv tomato (mancha negra), Ralstonia solanacearum raza 3 (marchitez bacteriana), y Xanthomonas axonopodis pv vesicatoria (mancha bacteriana). Problemas por los que se han estudiado métodos de diagnóstico y control de dichas enfermedades. Algunos de los métodos de control son el control cultural, la aplicación de antimicrobianos químicos, entre otros, sin embargo; los métodos mencionados presentan ciertas desventajas. Los antibióticos químicos representan un riesgo para el medio ambiente y para la salud, otros son muy costosos. Por las razones anteriores es que se han buscado alternativas que no involucren daño al ambiente o a la salud, siendo una área de oportunidad la búsqueda en extractos naturales de plantas, por ejemplo Lippia graveolens, posee compuestos volátiles, lípidos y fenólicos con diferentes propiedades empleados a nivel industrial, como fragancia en jabones, perfumes, cosméticos, saborizantes; además se le atribuyen propiedades antibacteriales, antifúngicas, antiparasitarias, antimicrobianas y antioxidantes. México ocupa el segundo lugar como productor mundial de Lippia graveolens siendo esta planta de gran perspectiva para su empleo en el control de las bacterias del cultivo de tomate. Por su parte Larrea tridentata"

"Agrobaterium tumefacensis, Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis, Peudomonas syringae, Rasltonia solanacearum, and Xanthomonas axonopodis, are considered some of the most destructive bacterial diseases of tomato crops. Currently, the use of friendly products to environments a tendency to avoid secondary effects by human health, and generates a new search for biological compounds to control diseases in crops. Origanum vulgare and Lippia graveolens are plants present in the majority of Mexican territory. The genus Lippia and Origanum have also been shown to have antimicrobial and antifungal activity for its high content of phenolic compounds (flavonoids), in different regions such as South and Central America, tropical Africa and Mediterranean. The aim of this study was to evaluate the antibacterial activity of Lippia graveolens and Origanum vulgare extracts on Agrobaterium tumefacensis, Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis, Peudomonas syringae, Rasltonia solanacearum, and Xanthomonas axonopodis. The extracts of L. graveolens showed the best IC50 =19.01µg/mL, 12.71 µg/mL and 2.03 µg/mL by A. tumefacensis, C. michiganensis and P. syringae, respectively. Moreover, by O. vulgare exhibited the best IC50 against P. syringae and R. solanacearum. The extracts showed high phenolic and flavonoid content, as well as high antioxidant activity, and antibacterial activity."

Doctoral thesis

Tomate Bacterias Cultivo CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Diverse Molecular Resistance Mechanisms of Bacillus megaterium During Metal Removal Present in a Spent Catalyst

DOMANCAR ORONA TAMAYO (2017)

Bacillus megaterium strain MNSH1-9K-1, isolated from a high-metal content site in Guanajuato, Mexico, has the intrinsic capacity to remove vanadium (V) and nickel (Ni) from a petrochemical spent catalyst, and counteract the toxic effects produced in the cell due to the presence of oxidative stress. Since knowledge of the molecular components involved in the microbial resistance to spent catalysts is scarce, this study aimed to identify the proteins potentially involved in the enhanced resistance ofa B. megaterium strain, during the removal of metals contained in a spent catalyst. Thus, the current research uses a proteomic approach to investigate and evidence the differences in the molecular resistance mechanisms of two B. megaterium strains, one isolated from a mining site and a wild type strain, when both are exposed to a spent catalyst. In addition, we studied their ability to eliminate nickel (Ni), vanadium (V), aluminum (Al) and molybdenum (Mo). The data presented here may contribute to the knowledge of the molecular mechanisms involved in the resistance of B. megaterium to high metal content wastes, as well as its potential utilization for the recovery of valuable industrial metals.

Article

Bacillus megaterium Biotecnología CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS FITOPATOLOGÍA BACTERIAS BACTERIAS

Regulación del desarrollo post-embrionario de la raíz de Arabidopsis thaliana por N-acil-L-homoserina lactonas, una clase de compuestos moduladores de la proliferación celular en bacterias

Randy Ortiz Castro (2008)

Instituto de Investigaciones Químico Biológicas. Maestría en Ciencias en Biología Experimental

Plants to modulate their growth and development depend on different types of substances commonly known as plant growth regulators or phytohormones, among which are auxins, cytokinins, ethylene, gibberellins and abscisic acid. Recently, a novel class of lipid compounds has been described which includes alkamides and N-acylethanolamides. These compounds can be accumulated in the different tissues of the plant or secreted by the root modifying the characteristics of its rhizospheric environment. In bacteria, molecules of chemical structure similar to alkalides have also been found, the N-acyl homoserine lactones, which regulate different cell processes dependent on their population density, by means of the signaling mechanism known as quorum-sensing. Although N-acyl homoserine lactones (AHLs) have been studied in great detail for their importance in cell-cell communication between Gram-negative bacteria, little is known about the response of plants to these compounds. In this work, the effects of different AHLs on the post-embryonic development of Arabidopsis thaliana root were characterized to determine their activity in plants. Different effects of AHLs were observed depending on the length of their fatty acid chain, including inhibition in primary root growth and stimulation in the formation of lateral roots and root hairs. The AHLs with fatty acid chain length of 8 to 12 carbons were those that showed the greatest biological activity and in particular, N-decanoyl-HL was the compound with the most noticeable effects on root development. To evaluate the effects of N-decanoyl-HL on cell division and differentiation processes, changes in the expression of the CyCB1 cell cycle markers: uidA and PRZ1: uidA and AtEXP7: uidA differentiation were analyzed.

Las plantas para modular su crecimiento y desarrollo dependen de diferentes tipos de substancias conocidas comúnmente como reguladores del crecimiento vegetal o fitohormonas, entre los que destacan las auxinas, las citocininas, el etileno, las giberelinas y el ácido abscísico. Recientemente ha sido descrita una clase novedosa de compuestos lipídicos que incluye a las alcamidas y las N-aciletanolamidas. Estos compuestos pueden ser acumulados en los diferentes tejidos de la planta o secretados por la raíz modificando las características de su entorno rizosférico. En las bacterias, también se han encontrado moléculas de estructura química similar a las alcamidas, las N-acil homoserina lactonas, que regulan diferentes procesos celulares dependientes de su densidad poblacional, mediante el mecanismo de señalización conocido como quorum-sensing. Aunque las N-acil homoserina lactonas (AHLs) se han estudiado con gran detalle por su importancia en la comunicación célula-célula entre las bacterias Gram negativas, poco se conoce acerca de la respuesta de las plantas a estos compuestos. En este trabajo se caracterizaron los efectos de diferentes AHLs sobre el desarrollo post-embrionario de la raíz de Arabidopsis thaliana para determinar su actividad en las plantas. Se observaron diferentes efectos de las AHLs dependiendo de la longitud de su cadena de ácido graso, incluyendo la inhibición en el crecimiento de la raíz primaria y la estimulación en la formación de raíces laterales y pelos radiculares. Las AHLs con longitud de cadena de ácido graso de 8 a 12 carbonos fueron las que mostraron una mayor actividad biológica y en particular, la N-decanoil-HL fue el compuesto con efectos más notorios sobre el desarrollo de la raíz. Para evaluar los efectos de la N-decanoil-HL sobre los procesos de división celular y diferenciación se analizaron los cambios en la expresión de los marcadores del ciclo celular CyCB1:uidA y PRZ1:uidA y de diferenciación AtEXP7:uidA.

Master thesis

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA IIQB-M-2008-0008 Post-embrionario Raíz Bacterias

Characterization of the spatial variations in the structure and diversity of microbial communities within and between the stages of a wastewater treatment plant based on passive methods

CAROLINA SENES GUERRERO (2017)

0000-0002-3089-6501

Wastewater is frequently discharged directly to water bodies without any treatment in developing countries. Despite the efforts to treat a higher percentage of sewage, wastewater treatment plants (WWTP) often end up abandoned due to the high maintenance and operational costs. Consequently, untreated wastewater often reaches water bodies and causes several pollution problems, such as eutrophication, affecting the communities' public health. To achieve the Sustainable Development Goal (SDGs) number six of the United Nations, which seeks to substantially improve water quality by 2030, lowering the release of pollutants and toxins into wastewater and safe reuse and recycling of treated water. It is crucial to switch from centralized to decentralized WWTP systems that require less maintenance and operation costs.

Microorganisms are essential in wastewater treatment since they are involved in nutrient and organic matter removal through several metabolic pathways. However, microbial communities are susceptible to environmental variation, design and operational features of WWTP. Moreover, few studies have been performed focusing on the microbial communities within the treatment stages of complete decentralized systems. Therefore, this work's general objective was to characterize the spatial variations of the bacterial communities occurring in a decentralized wastewater treatment plant. This work is composed of three chapters. Chapter one describes the problem statement and context, research question, solution overview, and main contributions. Chapter two describes the types of constructed wetlands (CW) and the pollutant removal processes that occur within them.

Additionally, this chapter discusses the effect of environmental parameters as well as operational and design factors on the structure, diversity, and activity of microbial communities. Chapter three presents the characterization of bacterial communities of a decentralized WWTP (the system under analysis) composed of a ST, an UAF, and a HFCW. Microbial characterization was carried out by high-throughput sequencing of 16S rRNA (V3-V4 region) to evaluate the spatial distribution of bacteria communities within a septic tank (ST), an up-flow anaerobic filter (UAF), and a horizontal flow constructed wetland (HFCW). Moreover, the effect of physicochemical parameters on the structure and diversity of bacterial communities was analyzed. Finally, chapter four describes future perspectives of this work and the importance of investigating the mechanisms to remove pathogenic microorganisms in the CW and the influence of iron in microbial communities' behavior during wastewater treatment.

Master of Science in Biotechnology

Master thesis

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CIENCIAS AGRARIAS FITOPATOLOGÍA BACTERIAS BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA MICROBIOLOGÍA PROCESOS MICROBIANOS

Bacterias relictas supresoras de síntomas de deficiencia de fósforo en plantas.

ITANDEHUI JUANITA ERENDIRA ESPARZA ARREDONDO (2020)

"El fósforo es un elemento esencial en el crecimiento y desarrollo de las plantas al permitir que se desarrollen de manera óptima, mejorar su rendimiento, resistencia a cambios en el medio ambiente y a enfermedades. A pesar de que este macronutriente se encuentra alrededor del mundo, metabólicamente no es asimilable; por lo que es importante su trasformación en fósforo soluble a través de microorganismos promotores de crecimiento. Para ello, se planteó aislar, identificar y determinar la capacidad de bacterias solubilizadoras de fosfatos presentes en plantas de Bromus carinatus Y Muhlenbergia macroura como una alternativa sustentable para proporcionar fósforo soluble a plantas en crecimiento. De muestras de raíces de estos zacates, se lograron aislar y purificar 4 cepas bacterianas en el medio de cultivo NBRID. De estos aislamiento 2 pertenecieron al género Serratia y 2 a Pseudomonas. Estos aislamientos demostraron capacidad para solubilizar fósforo, producir ácidos orgánicos, acetoina y ácido indol acético, además se observó que su aplicación en plantas de tomate y chile en invernadero promueve el crecimiento vegetativo y el vigor aparente de estos cultivos similarmente al del empleo de fosfato monovalente de potasio tanto en el tallo como en el número de hojas"

"Phosphorus is an essential element in the growth and development of plants. By allowing them to develop optimally, improve their performance, resistance to changes in the environment and disease. Although this macronutrient is found around the world, metabolically it is not assimilable; reason why its transformation into soluble phosphorus through growth promoting microorganisms is important. It was proposed to isolate, identify and determine the capacity of phosphate-solubilized bacteria present in Bromus carinatus and Muhlenbergia macroura plants as a sustainable alternative to provide soluble phosphorus in growing plants.From root samples of these grasses, 4 bacterial strains were isolated and purified in the NBRID culture medium. Of these isolates, 2 belonged to the genus Serratía, and 2 to Pseudomonas. These isolates demonstrated the ability to solubilize phosphorus, produce organic acids, acetoin, and indole acetic acid, and it is also specified that their application in greenhouse tomato and pepper plants to favor vegetative growth and the apparent vigor of the cropssimilarly to the use of monovalent potassium phosphate both in the stem and in the number of leaves per plant"

Master thesis

Fosfatos Promotores de crecimiento Bacterias CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Estudio de microorganismos resistentes a arsénico obtenidos del metagenoma de suelos del Estado de Guanajuato

MARIA ELENA LOPEZ PEREZ (2020)

El arsénico (As) es un elemento traza presente en diferentes ecosistemas. La exposición aguda y crónica al As representa un riesgo para el medio ambiente y la salud humana ya que se ha clasificado como uno de los metaloides más tóxicos y cancerígenos conocidos. La dosis letal mínima en seres humanos se sitúa en el rango de 1 a 3 mg kg-1. La contaminación por As en el estado de Guanajuato ha ganado más atención en los últimos años, principalmente por los altos contenidos de As en las aguas subterráneas utilizadas para riego, que pueden acumular el As en el suelo y así ser transferido a la cadena alimentaria. También Guanajuato al ser un estado con historia de explotación minera desde el siglo XVI (principalmente para la extracción de Au y Ag), presenta suelos con relaves mineros dispersos que son una fuente de contaminación de As...Por lo tanto, en este estudio, se identificaron molecularmente aislados microbianos resistentes a As y se analizaron por su capacidad para óxido-reducir As. Asimismo, fueron identificados genes de resistencia a As en bacterias (aoxB, arrA, arsB, ACR3(1) y ACR3(2)), y se cuantificó el As en el medio de cultivo donde se inocularon los microorganismos. Los géneros Bacillus y Penicillium aislados de suelo SMI fueron capaces de crecer en concentraciones de As de hasta 30 mM, redujeron As (V) a As (III) y eliminaron As a tasas de 9.8% y 12.1%, respectivamente. Se identificó el gen arsB en Bacillus sp., B. simplex y B. megaterium... Se comprueba que los suelos altamente contaminados con As tienen una menor diversidad microbiana, pero un mayor número de microorganismos capaces de la biotransformación de este metaloide. Las bacterias y hongos encontrados en este trabajo pueden mostrar potencial para ser utilizados como agentes de biorremediación en suelos contaminados.

Doctoral thesis

CIS- Doctorado en Biociencias CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO CIENCIAS DEL SUELO (EDAFOLOGÍA) Suelos – Guanajuato (Estado) Suelos Agrícolas Suelos Mineros Arsénico Bacterias Hongos Soils - Guanajuato (State) Agricultural soils Mining soils Arsenic Bacteria Fungi