Estudio de la degradación de los isómeros del hexaclorociclohexano por actinobacterias regionales - Sineli, Pedro Eugenio (2019)
El hexaclorociclohexano (HCH) es un compuesto organoclorado obtenido porsíntesis química que ha sido utilizado principalmente como plaguicida para protegercultivos agrícolas. El mismo fue utilizado en dos formulaciones, como grado técnico(mezcla de isómeros) y el isómero γ-HCH purificado también llamado lindano. Losisómeros del hexaclorociclohexano son contaminantes orgánicos peligrosos debido a supersistencia en el ambiente y a su elevada toxicidad. La aplicación no controlada y elmanejo inadecuado del HCH condujeron a la contaminación de suelos, biota y recursoshídricos. Se reportaron áreas altamente contaminadas con HCH en Japón, Canadá,Sudáfrica, India, Argentina, Alemania y Estados Unidos. La necesidad de remediarestos sitios contaminados condujo al desarrollo de nuevas tecnologías como labiorremediación, que presenta algunas ventajas frente a los métodos tradicionales.El phylum Actinobacteria se caracteriza por su versatilidad metabólica, en el queel género Streptomyces es reconocido por su gran potencial biotecnológico. Lascaracterísticas fisiológicas y genéticas de este género lo hacen apropiado para participaren los procesos de biorremediación, en comparación con otras bacterias. La cepaStreptomyces sp. M7 fue aislada de sedimentos altamente contaminados en la provinciade Tucumán (Argentina), posee la capacidad de remover lindano de medios líquidos ysuelo. Si bien se ha descripto una vía metabólica para la degradación del lindano en elgénero Sphingobium, no se conoce aún la vía de degradación de lindano porStreptomyces ni el análisis del contexto metabólico durante la degradación.En este trabajo, se determinó que Streptomyces sp. M7 posee la capacidad deutilizar los isómeros α- y β-HCH como fuente de carbono y de removerlos del medio decultivo. Además, es capaz de remover los isómeros α-, β- y γ-HCH en forma conjunta.Se determinó la liberación de iones cloruros al medio de cultivo como una medida de ladegradación de HCH. Asimismo, se identificaron intermediarios metabólicos durante ladegradación de los isómeros α- y β-HCH. Para dilucidar la vía de degradación del γ-HCH y comprender su contexto metabólico en Streptomyces sp. M7 se utilizaronmetodologías de avanzada, tales como proteómica cuantitativa libre de geles, RT-qPCRy diferentes análisis bioinformáticos. Se identificaron las enzimas pertenecientes a la víaalta de degradación del HCH. Las mismas fueron determinadas en mayor abundanciarelativa cuando se utilizó como fuente de carbono el γ-HCH. Asimismo, se demostróque la mineralización de lindano es factible debido a que fueron identificadas proteínaspertenecientes a una variante inusual de la vía baja de degradación. También, losresultados obtenidos permitieron descifrar el contexto metabólico en el cual tiene lugarla degradación del γ-HCH, demostrando que las etapas degradativas de esta vía estánsustentadas por un catabolismo activo que suministra energía y equivalentes dereducción en forma de NADPH.Los resultados obtenidos en el presente trabajo de Tesis Doctoral contribuyerona dilucidar la vía metabólica por la cual Streptomyces sp. M7 es capaz de degradar elhexaclorociclohexano, aportando información sobre el metabolismo de compuestosclorados en actinobacterias y conocimientos para optimizar procesos degradativos enStreptomyces sp. M7.