Búsqueda de genes de resistencia a arsénico en el metagenoma microbiano de la Sabana de Bogotá

Abstract

El arsénico, como metaloide carcinogénico, de alto riesgo para la salud humana y el medio ambiente, ha incrementado su concentración en varios ecosistemas de la Sabana de Bogotá, especialmente en la cuenca media del Río Bogotá. La alta utilización de pesticidas en los terrenos hortícolas, así como la descarga de aguas de desecho industrial y doméstico han generado condiciones in situ de resistencia y adaptación microbiana a la presión de selección natural de varios contaminantes, metales pesados y metaloides. En este trabajo se realizó una búsqueda de genes involucrados en la resistencia a arsénico, presentes en las comunidades bacterianas endémicas de distintos ambientes de la Sabana de Bogotá, mediante un enfoque metagenómico. Se construyó una librería metagenómica de aproximadamente 50.000 clones a partir de muestras de suelos y sedimentos de la Sabana de Bogotá. Mediante un tamizaje que empleó arsenato como agente de selección, se logró la identificación de 11 clones de resistencia a altas concentraciones de arsénico y se identificaron genes reportados del operón ars, que están involucrados en la reducción de este metaloide.

Abstract. Arsenic, as a human and environmental hazardous agent, has raised its concentration in many ecosystems of the Bogota Savannah, especially in the middle basin of the Bogota River. The constant utilization of pesticides in farmlands, together with the discharge of domestic and industrial sewage, has contributed to the generation of in situ processes of microbial resistance and adaptation to those contaminants, including heavy metals and metalloids. A search of arsenic resistance genes present in bacterial endemic communities of distinct ecosystems from the Bogota Savannah was conducted using a metagenomic approach. A soil and sediment based library of about 50.000 clones was performed. An arsenate based functional screening allowed the identification of 11 clones resistant to high arsenic concentrations. Its genomic sequences revealed known genes related to arsenic operon system ars which are involved in arsenic reduction processes.