Coordinación del Programa de
Planeación Ambiental y Conservación.

Línea Estratégica VI

Microbiología ambiental

Responsable: Dr. Alejandro López Cortés

Dr. Alejandro López Cortés
Investigador Titular B
Investigador SNI II

1. Ambientes extremos hipersalinos

En el Laboratorio de Geomicrobiología y Biotecnología del CIBNOR hemos estado interesados en conocer la diversidad filogenética y funcional de Bacterias y Arqueas de ambientes extremos hipersalinos de la Reserva de la Biosfera El Vizcaíno, Baja California Sur, con propositos en ecología y biotecnología. En partícular microorganismos del tipo arquea productores de gas metano (metanógenas) y bacterias que acumulan polihidroxialcanoatos (PHA), moléculas que presentan propiedades similares a los plásticos convencionales como el poliéster y el polipropileno de origen petroquímico.

1.1. Arqueas metanógenas

Los análisis metagenómicos mostraron que la composición microbiana fue distintiva de cada sitio estudiado. En todas las muestras analizadas el Dominio Bacteria estuvo dominado por los phyla Bacteroidetes y Proteobacteria, mientras que la clase Halobacteria del phylum Euryarchaeota fue el mejor representado del Dominio Aqueas. Las comunidades de aqueas productoras de metano fueron dominadas por miembros de los Ordenes Methanosarcinales, Methanobacteriales y Methanococcales. Modificaciones artificiales a la salinidad y concentración de sulfatos con adición del sustrato trimetilamina en experimentos de microcosmos revelaron que metanógenas del Orden Methanomicrobiales fueron favorecidos solo en baja salinidades y concentración de sulfatos, pero también incrementando las abundancias de la clase Thermoplasmata. Además fue posible contribuir al conocimiento de la diversidad de Arqueas dando a conocer secuencias del 16S rRNA de miembros de los phyla Wosearchaeota, Diapherotrities, Aenigmarchaeota, Nanohaloarchaeota y Lokiarchaeota.

1.2. Bioplásticos basados en polihidroxialcanoatos

Se tienen evidencias de la producción de gránulos de PHA en cepas pertenecientes a los géneros Halomonas, Paracoccus, Planomicrobium y Staphylococcus y por primera ocasión la ocurrencia de genes que codifican para enzimas PHA sintasas presuntivas de las clases I y II correspondientes principalmente a las familias hipotéticas Rhodobacteraceae y Rhodospirillaceae y en menor representatividad para las familias Alteromonadaceae y Halomonadaceae en tapetes microbianos hipersalinos postulando a estos ecosystemas microbianos excelentes fuentes para el asilamiento de nuevas cepas productoras de PHA con potenciales aplicaciones industriales.

2. Comunidades de bacterias asocidas a krill (Nyctiphanes simplex)

Análisis de secuencias del 16S rRNA de cultivos de bacterias y de DNA ambiental mostraron que Photobacterium spp. y Pseudoalteromonas spp., fueron miembros dominantes del ensamble de bacterias durante todas las fases de vida del ciliado Pseudocollinia brintoni un potencial patobionte. Ahora es reconocido que este ciliado parasitoide ejerce un control sobre la población de krill, parte significante en las vias troficas de ecosistemas pelagicos.

3. Ecología y bioprospección de arqueas productoras de metano de ambientes extremos hipersalinos.

Mis áreas de conocimiento son la Microbiología y la Biotecnología, con especialidades en Ecología, Sistemática, Biofertilizantes, Probióticos en acuícultura, Biocombustibles y Bioplásticos. Hemos contribuido al conocimiento de la estructura y función de comunidades microbianas de tapetes microbianos laminados de ambientes extremos hipersalinos, cortezas microbióticas de zonas áridas, manantiales termales. También, hemos estudiado los microbiomas de invertebrados crustáceos como: Artemia franciscana, Nyctiphanes simplex y Litopenaeus vannamei. En biotecnología contamos con un prototipo de bioplástico basado en polihidroxibutirato y una marca registrada.

 

Dra. Luz Estela González de Bashan
Investigadora Titular C
Investigadora SNI III

1. Asociación microalga-bacteria

El efecto de adherencia en interacción entre la microalga y la bacteria se estudió cocultivando Chlorella sorokiniana con dos cepas diferentes de A. brasilense: A. brasilense Az39 de tipo salvaje y A. brasilense Az39∆Hcp-E, una cepa mutante que tiene una deleción en el sistema de secreción VI, que afectan la capacidad de fijación de las bacterias. Se encontró que la reducción la adherencia tiene un efecto en el crecimiento de las microalgas (Figura 1) y crea un grupo más pequeño con las microalgas (Figura 2).

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2. Comunidades bacterianas asociadas a plantas del desierto y su uso en la rehabilitación de suelos erosionados

Enfoques bioquímicos, fisiológicos y moleculares, son usados para intentar dilucidar los mecanismos que intervienen y modulan la interacción simbiótica entre estos microorganismos. En el modelo de estudio se utilizan la microalga Chlorella spp. y la PGPB Azospirillum spp. Los estudios realizados hasta el momento han mostrado que las microalgas responden a la presencia de Azospirillum de manera muy similar a las respuestas en las plantas superiores, es decir, mejorando el crecimiento y cambiando su metabolismo.

También, se han estudiado microbiomas bacterianos tanto en rizosfera como endófitas en plantas del desierto, con el fin de aislar bacterias benéficas con potencial de promotoras de crecimiento, que permitan desarrollar tecnologías para recuperar suelos desérticos erosionados. La meta última es maximizar el potencial de los microorganismos para mejorar el crecimiento de plantas en ambientes desfavorables, situación cada vez más común de cara al cambio climático.

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Dr. Macario Bacilio Jiménez
Investigador Titular A

Uso de plantas, bacterias promotoras del crecimiento vegetal y compostas-vermicompostas en la remediación de suelos contaminados y en la limpieza de desechos de minería.

Para la consecución de estos propósitos se ha requerido incursionar en áreas del conocimiento de la edafología, de la microbiología y química de suelos, así como de la anatomía, fisiología e histología vegetal, También en el área de la bioquímica y química orgánica cuando se abordan los contaminantes derivados del petróleo y de los aceites en su interacción con los suelos y las plantas.