Potencial biotecnológico de Cianoprocariotas provenientes de Islas del Rosario, Colombia

Abstract

Las Cyanobacterias marinas son una fuente prolífica de compuestos bioactivos con amplios usos en biotecnología. En esta investigación, se realizó un estudio preliminar del potencial biotecnológico que presentan cepas aisladas de Cyanobacterias provenientes del parque Nacional Natural Islas del Rosario. Se obtuvieron un total de 11 aislamientos que fueron clasificadas numeradas desde LAUN 090 a LAUN 100 y se encuentran depositadas en el reservorio del laboratorio de cultivo de algas de la Universidad Nacional. De las 11 cepas, 8 fueron caracterizadas morfológicamente como Leptolyngbya, las otras tres fueron caracterizadas como Dermocarpa, Pleurocapsa y Stanieria. Los análisis moleculares se realizaron con un fragmento del gen ribosomal rARN 16S (16S). En una búsqueda de BLAST en GenBank, las cepas caracterizadas como Leptolyngbya presentaron una similitud del 100% con Phormidium, a excepción de la cepa LAUN093, mientras que las otras cepas presentan una similitud con Dermocarpa, Pleurocapsa y Stanieria del 97, 98 y 100%, respectivamente. Se realizó un análisis filogenético con máxima parsimonia, máxima verosimilitud e inferencia bayesiana; usando secuencias homologas del gen 16S de la base de datos del GenBank. Los tres métodos reconstruyeron topologías similares para grandes clados, agrupando las Cyanoabcterias por los principales órdenes; Synechococcales, Pleurocapsales, Oscillatoriales y Nostocales. Sin embargo, en los nodos menores se presentan algunas diferencias, formando grupos polifiléticos para algunos géneros. Los análisis filogenéticos y las divergencias presentadas aquí sugieren que las cepas LAUN (094, 095, 098 y 099), LAUN091, LAUN093, LAUN097 y LAUN100 son probablemente especies nuevas. Finalmente se evaluó la presencia de genes encargados de producir los metabolitos secundaros del tipo NRPS y PKS; y se llevaron a cabo ensayos antimicrobianos y antifúngicos. Los resultados mostraron que los genes se encuentran en la mayoría de las cepas aisladas, mientras que los ensayos antimicrobianos dieron negativo en todos los casos (Texto tomado de la fuente).

Marine cyanobacteria are a prolific source of bioactive compounds with extensive uses in biotechnology. In this research, a preliminary study was made for the biotechnological potential of the strains isolated from cyanobacteria from the Islas del Rosario National Natural park. A total of 11 isolates were obtained and named from LAUN 090 to LAUN 100 and were deposited in the reservoir of the algae culture laboratory of the Universidad Nacional de Colombia. Of the 11 strains, 8 strains were characterized morphologically as Leptolyngbya, the other three were characterized as Dermocarpa, Pleurocapsa and Stanieria. Molecular analyses were made with a fragment of the 16s rRNA gene. A BLAST search in genebank showed the strains characterized as Leptolyngbya with a 100% similarity with Phormidium, except for strain LAUN093, whereas the other strains presented a similarity with Dermocarpa, Pleurocapsa and Stanieria of 97, 98 and 100%, respectively. Molecular analyzes were performed with the ribosomal gene 16S rRNA (16S). A phylogenetic analysis was performed with, maximum parsimony, maximum likelihood and Bayesian inference; by using homologous sequences of the 16S rRNA gene from the GenBank database. The three methods reconstructed similar topologies and relationships for the major clades, clustering the cyanobacteria by the main orders; Synechococcales, Pleurocapsales, Oscillatoriales and Nostocales. However, in the minor nodes some differences occur, forming polyphyletic groups in some genera. The phylogenetic analyzes and the divergences presented here suggest that the LAUN strains (094, 095, 098 and 099), LAUN091, LAUN093, LAUN097 and LAUN100 are probably new species. Finally, the presence of genes responsible for producing the secondary metabolites of the NRPS and PKS type was evaluated; as well as antimicrobial and antifungal assays. The results showed that the genes are found in most of the isolated strains, while the antimicrobial assays were negative in all cases.