Design and evaluation of synthetic bacterial consortia for optimized phenanthrene degradation through the integration of genomics and shotgun proteomics

Autores
Macchi, Marianela; Festa, Sabrina; Nieto, Esteban; Irazoqui, Jose Matias; Vega-Vela, Nelson E.; Junca, Howard; Valacco, María Pía; Amadio, Ariel; Morelli, Irma S.; Coppotelli, Bibiana M.
Año de publicación
2021
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Two synthetic bacterial consortia (SC) composed of bacterial strains Sphingobium sp. (AM), Klebsiella aerogenes (B), Pseudomonas sp. (Bc-h and T), Burkholderia sp. (Bk) and Inquilinus limosus (Inq) isolated from a natural phenanthrene (PHN)-degrading consortium (CON) were developed and evaluated as an alternative approach to PHN biodegradation in bioremediation processes. A metabolic network showing the potential role of strains was reconstructed by in silico study of the six genomes and classification of dioxygenase enzymes using RHObase and AromaDeg databases. Network analysis suggested that AM and Bk were responsible for PHN initial attack, while Inq, B, T and Bc-h would degrade PHN metabolites. The predicted roles were further confirmed by physiological, RT-qPCR and metaproteomic assays. SC-1 with AM as the sole PHN degrader was the most efficient. The ecological roles inferred in this study can be applied to optimize the design of bacterial consortia and tackle the biodegradation of complex environmental pollutants.
EEA Rafaela
Fil: Macchi, Marianela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentina
Fil: Festa, Sabrina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentina
Fil: Nieto, Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentina
Fil: Irazoqui, Jose Matias. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.
Fil: Vega-Vela, Nelson E. Pontificia Universidad Javeriana; Colombia. Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano; Colombia
Fil: Junca, Howard. Microbiomas Foundation. Division Ecogenomics & Holobionts. RG Microbial Ecology: Metabolism, Genomics & Evolution; Colombia
Fil: Valacco, María Pía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. IQUIBICEN. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. IQUIBICEN; Argentina
Fil: Amadio, Ariel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.
Fil: Morelli, Irma S. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentina. Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires; Argentina
Fil: Coppotelli, Bibiana M. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentina
Fuente
Biotechnology Reports 29 : e00588 (March 2021)
Materia
Bacteria
Genética
Metabolismo
Genómica
Pseudomonas
Genetics
Metabolism
Genomics
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
INTA Digital (INTA)
Institución
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria
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Fil: Macchi, Marianela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentina
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