Título
Distribución y abundancia de microorganismos marinos en el Golfo de México, identificados mediante citometría de flujo
Distribution and abundance of marine microorganisms in the Gulf of México, identified by Flow cytometry
Autor
RAFAEL BETANZOS SAN JUAN
Colaborador
Marco Antonio de León Nava (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
En las aguas del Golfo de México (GoM), además de los organismos conocidos, es esperable que exista una gran diversidad de microorganismos con potencial aplicación tecnológica. Sin embargo, un paso previo antes de la descripción de dichas aplicaciones y funciones bioquímicas, es necesario realizar estudios que describan la estructura de las comunidades microbianas, en un ambiente de enormes dimensiones como el GoM. En este trabajo, se realizó el análisis de la abundancia y distribución de la evidencia de la presencia de microorganismos marinos a través de diferentes zonas y profundidades del GoM mediante citometría de flujo, una técnica ampliamente utilizada en el estudio de ambientes marinos. Con el fin de alcanzar este objetivo, se analizaron 235 muestras de agua marina mediante citometría flujo obtenidas a partir de tres campañas oceanográficas llevadas a cabo en los años 2016, 2017 y 2018, donde se obtuvieron alícuotas de agua a distintas profundidades: superficie, máximo de fluorescencia, mínimo de oxígeno, mil metros y fondo, en 47 estaciones del GoM. Para identificar moléculas orgánicas y microorganismos se utilizó un colorante afín a ácidos nucleicos (SYBR Green I) y se catalogaron los eventos positivos al colorante de acuerdo con el tamaño relativo de cada partícula. A partir de la información del citómetro, se construyeron mapas de distribución y abundancia, por gradiente y se realizó un análisis de diversidad beta, mediante el índice de Bray-Curtis, para identificar similitudes entre las poblaciones de eventos positivos al colorante y posibles patrones asociados a la ubicación geográfica del muestreo. Lo anterior, permitió identificar dos zonas, una al norte y otra al sur del Golfo de México, Cinturón Plegado de Perdido del Golfo y la Bahía de Campeche, respectivamente, que se caracterizan cada una por compartir al menos el 50% de similitud entre las poblaciones de partículas positivas a ADN. Además, la presencia de estas partículas, inferimos, se debe a la existencia de microorganismos que se distribuyen por distintos cambios en las corrientes marinas. Con este trabajo se genera un primer paso para estudios sobre la diversidad filogenética y funcional del GoM.
Within the waters of the Gulf of Mexico (GoM), besides already known organisms, there is a large potential diversity of microorganisms that remain unknown, some of which may possess possible technological applications as hydrocarbon degraders among other molecules of biological interest. However, before performing descriptions of the biochemical functions and metabolic pathways that can affect degraded hydrocarbons, it is necessary to describe the structure of the microbial communities within and across the GoM. In this thesis, I analyzed the abundance and distribution of marine microorganisms using flow cytometry in ca. 235 samples obtained across the GoM at different depths. These samples were obtained during three oceanographic campaigns (2016, 2017 and 2018), in which aliquots of water at five different depths surface, maximum fluorescence, minimum oxygen, thousand meters and absolute depth, were obtained in different stations of the GoM. To identifying organic molecules and microorganisms, via the detection of events that were assumed to be DNA-positives, I used a nucleic acid-related dye, SYBR Green I. Once the cytometer detected positive events, these were cataloged according to their relative size. I posteriorly generated a database to construct maps of distribution and abundance by gradient. To determine the change in the composition and distribution across depths and sites, I performed beta diversity analysis using the Bray-Curtis index, to quantify the similarity between dye-positive populations and to search for possible distribution patterns associated with the geographical location of the sampling. My results allowed to identify two areas of similar composition of events, one to the North and one to the South of the Gulf of Mexico, namely the Lost Belt of the Gulf and Campeche Bay, sharing at least 50% similarity between populations of DNA positive particles within those two zones. The large abundance of DNA-positive particles may be due to the presence of microorganisms that are differentially distributed across the GoM by marine currents. This work demonstrates the importance of flow cytometry in the study of various biological processes in different environments, and highlights the importance of studying the phylogenetic and functional diversity of microbial communities within the GoM.
Editor
CICESE
Fecha de publicación
2019
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Sugerencia de citación
Betanzos San Juan, R. 2019. Distribución y abundancia de microorganismos marinos en el Golfo de México, identificados mediante citometría de flujo. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 73 pp.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional CICESE
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