Resumen de la tesis que presenta Alhelí Suárez Alvarado como requisito parcial para la obtención
del grado de Maestra en Ciencias en Ciencias de la Vida
Efecto de las bacterias cultivables asociadas a la ficósfera en el crecimiento y la producción de toxinas del dinoflagelado Lingulaulax polyedra
Resumen aprobado por:
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Dra. Lorena María Durán Riveroll
Codirectora de tesis
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Dr. Edgardo Alfredo Sepúlveda Sánchez Hidalgo
Codirector de tesis
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Resumen en español
Los dinoflagelados son un grupo de microorganismos conocidos principalmente por producir florecimientos algales nocivos (FAN) y por su papel fundamental en los ciclos biogeoquímicos, como el ciclo del carbono. Además, los dinoflagelados pueden producir una variedad de toxinas y otros metabolitos secundarios con importancia ecológica y económica, así como potencial farmacológico. Se ha demostrado que el microbioma bacteriano es un factor importante en el crecimiento, la fisiología y la toxigenicidad de estos microorganismos. El objetivo de este trabajo es identificar la fracción cultivable de bacterias asociadas a la ficósfera de Lingulaulax polyedra en condiciones de laboratorio, y evaluar su influencia en el crecimiento del dinoflagelado. Se obtuvieron 50 aislamientos bacterianos cultivables a partir de dos cepas diferentes de L. polyedra, en los que las clases bacterianas más abundantes fueron Alphaproteobacteria y Gammaproteobacteria. Los géneros Alteromonas y Ponticoccus fueron aislados de forma consistente en todas las fases de la curva de crecimiento y las dos cepas analizadas. Adicionalmente, se aisló una cepa bacteriana perteneciente al género Brevibacterium, la cual parece ejercer un efecto positivo sobre el crecimiento de la cepa LiBTS352 en condiciones de laboratorio. Se observó un mayor crecimiento de LiBTS352 bajo la exposición continua a la combinación de estreptomicina (50 µg mL⁻¹), kanamicina (50 µg mL⁻¹) y carbenicilina o ampicilina (100 µg mL⁻¹). La cepa LiBTS352 produjo tres análogos de yessotoxina: homoyessotoxina, un isómero de yessotoxina y un análogo designado como entry 27. Entre estos, solo la producción de entry 27 fue modulada por la exposición a antibióticos y la presencia de Brevibacterium sp. LBFA21, observándose un aumento directamente proporcional en sus niveles en función de la concentración de antibióticos y de la presencia bacteriana. Este trabajo busca ayudar a dilucidar el papel de las bacterias en los mecanismos fisiológicos de los dinoflagelados mediante la caracterización de las bacterias asociadas a la ficósfera de L. polyedra bajo condiciones controladas.
Los dinoflagelados son un grupo de microorganismos conocidos principalmente por producir florecimientos algales nocivos (FAN) y por su papel fundamental en los ciclos biogeoquímicos, como el ciclo del carbono. Además, los dinoflagelados pueden producir una variedad de toxinas y otros metabolitos secundarios con importancia ecológica y económica, así como potencial farmacológico. Se ha demostrado que el microbioma bacteriano es un factor importante en el crecimiento, la fisiología y la toxigenicidad de estos microorganismos. El objetivo de este trabajo es identificar la fracción cultivable de bacterias asociadas a la ficósfera de Lingulaulax polyedra en condiciones de laboratorio, y evaluar su influencia en el crecimiento del dinoflagelado. Se obtuvieron 50 aislamientos bacterianos cultivables a partir de dos cepas diferentes de L. polyedra, en los que las clases bacterianas más abundantes fueron Alphaproteobacteria y Gammaproteobacteria. Los géneros Alteromonas y Ponticoccus fueron aislados de forma consistente en todas las fases de la curva de crecimiento y las dos cepas analizadas. Adicionalmente, se aisló una cepa bacteriana perteneciente al género Brevibacterium, la cual parece ejercer un efecto positivo sobre el crecimiento de la cepa LiBTS352 en condiciones de laboratorio. Se observó un mayor crecimiento de LiBTS352 bajo la exposición continua a la combinación de estreptomicina (50 µg mL⁻¹), kanamicina (50 µg mL⁻¹) y carbenicilina o ampicilina (100 µg mL⁻¹). La cepa LiBTS352 produjo tres análogos de yessotoxina: homoyessotoxina, un isómero de yessotoxina y un análogo designado como entry 27. Entre estos, solo la producción de entry 27 fue modulada por la exposición a antibióticos y la presencia de Brevibacterium sp. LBFA21, observándose un aumento directamente proporcional en sus niveles en función de la concentración de antibióticos y de la presencia bacteriana. Este trabajo busca ayudar a dilucidar el papel de las bacterias en los mecanismos fisiológicos de los dinoflagelados mediante la caracterización de las bacterias asociadas a la ficósfera de L. polyedra bajo condiciones controladas.
Palabras clave: Lingulodinium polyedra, microbioma bacteriano, bacterias cultivables, análogos de yessotoxin
Resumen en inglés
Dinoflagellates are a group of microorganisms mostly known for producing harmful algae blooms (HAB), and their fundamental role in biogeochemical cycles, like the marine carbon cycle. Furthermore, dinoflagellates can produce a variety of toxins and other secondary metabolites with ecological and economic importance, as well as pharmacological potential. The bacterial microbiome has been demonstrated to be an important factor in the growth, physiology, and toxigenicity of these microorganisms. The objective of this work is to identify the culturable fraction of the phycosphere-associated bacteria of Lingulaulax polyedra under laboratory conditions, and to evaluate its influence on the growth of the dinoflagellate. We obtained 50 culturable bacterial isolates of two different strains of L. polyedra, in which Alpha- and Gammaproteobacteria were the most abundant bacterial classes. The genera Alteromonas and Ponticoccus were consistently isolated across all phases of the growth curve and in both strains analyzed. Additionally, a bacterial strain belonging to the genus Brevibacterium was isolated, which appears to exert a positive effect on the growth of strain LiBTS352 under laboratory conditions. Enhanced growth of this strain was observed under continuous exposure to the mixture of streptomycin (50 µg mL-1), kanamycin (50 µg mL-1), and either carbenicillin or ampicillin (100 µg mL-1). Strain LiBTS352 produced three yessotoxin analogs: homoyessotoxin, a yessotoxin isomer, and an analog designated as entry 27. Among these, only the production of entry 27 was modulated by exposure to antibiotics and the presence of Brevibacterium sp. LBFA21, with its levels increasing proportionally to both antibiotic concentration and bacterial presence. This work aims to gain better insight of the role of bacteria in the physiological mechanisms of the dinoflagellates through uncovering the phycosphere-associated bacteria of L. polyedra under controlled conditions.
Palabras clave: Lingulodinium polyedra, bacterial microbiome, culturable bacteria, yessotoxin analogs