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Aproximación metagenómica al estudio de halofagos

Santos, F.1, Meyerdierks, A.2, Rosselló-Mora, R.3, Amann, R. 2 y Antón, J.1

1. División de Microbiología, Dpto. Fisiología, Genética y Microbiología, Universidad de Alicante, 03080 Alicante (Fernando.Santos@ua.es). 2. Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie. Celsiusstr. 1. D-28359 Bremen. 3. Institut Mediterrani d’Estudis Avançats (CSIC-UIB). C/ Miquel Marqués 2, 07190 Esporles. Illes Balears

Gran parte de los conocimientos que se poseen actualmente sobre halofagos (fagos que infectan bacterias y arqueas halófilas) procede del aislamiento desde calvas de lisis de cultivos puros, a partir de los cuales se han purificado y caracterizado más de una docena de virus asociados, sobre todo, a lisados de Halobacterium salinarum.

La abundacia de bacteriófagos es siempre mayor que la abundancia de procariotas. En los sistemas de salinas solares se ha observado el mismo efecto a medida que la abundancia de procariotas aumenta desde los estanques de baja salinidad hasta los cristalizadores. Sin embargo, hay pocos datos que pongan de manifiesto qué factores son los responsables de la muerte de arqueas y bacterias en estos estanques

La técnica de electroforesis de campo pulsado (PFGE) se ha aplicado al estudio de la diversidad de fagos de ambientes acuáticos. El patrón de bandas obtenido constituiría una estimación mínima del número de virus diferentes. Los resultados de estos trabajos han mostrado que el rango de tamaño para genomas de halofagos se encuentra entre 10 y 533 Kb.

Nuestro trabajo, a partir de la aplicación de PFGE a muestras de salinas con concentraciones superiores al 22% de sales, puso de manifiesto la existencia de una banda de 35 Kb presente en todas las salinidades, que podría tratarse del genoma del halofago de mayor ubicuidad, por lo que se aplicaron técnicas de metagenómica ambiental encaminadas a la clonación de dicho genoma mediante el empleo de fósmidos derivados del fago lambda.

Tras la transformación de una cepa de Escherichia coli susceptible de infección por el fago lambda se obtuvieron 3 clones, de los cuales se escogió uno para la secuenciación completa del inserto, rompiendo el DNA total del fósmido para la subclonación de pequeños fragmentos (1.5 - 4 Kb) y la posterior secuenciación y ensamblaje de todo el genoma a partir de 180 clones.

Este es el primer genoma de un halofago no obtenido mediante técnicas clásicas de infección. La anotación de su secuencia ya ha revelado la existencia de proteínas implicadas en su replicación, en la modificación de aminoácidos y un considerable número de proteínas relacionadas con factores de transcripción. Desde el punto de vista ecológico, este halofago podría estar relacionado con el control de los niveles poblacionales de alguno de los componentes procarióticos mayoritarios en las salinas solares: la bacteria halófila extrema Salinibacter ruber o la arquea halófila extrema Haloquadra walsbyii.

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