Estructura y diversidad de comunidades bacterianas reductoras de nitrato del río Suquía

• Autores: Reyna, Luciana
• Año de publicación: 2012
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Genti de Raimondi, Susana Del Valle; Alovero, Fabiana Del Luján; Argaraña, Carlos Enrique; Wunderlin, Daniel Alberto; Amoroso, María Julia
• Materia: Análisis del agua; Calidad del agua; Microbiocenosis; Nitratos; Rio Suquía; Córdoba; Argentina
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2012.
Fil: Reyna, Luciana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.
El río Suquía es uno de los cursos de agua más importantes de la región centro-pampeana argentina en la provincia de Córdoba. El ecosistema que representa sufre un continuo deterioro que se refleja en la calidad de sus aguas y en su biodiversidad, producto del asentamiento de numerosas poblaciones a lo largo de toda su cuenca. En este trabajo de tesis se evaluó la población bacteriana reductora de nitrato de sedimentos del río Suquía a través del estudio del gen narG que codifica a la subunidad catalítica de la enzima NarGHI, la reductasa de nitrato unida a membrana. Dicha proteína está presente en un gran número de filos procariotas y su gen resulta de gran utilidad para el análisis de los organismos que participan en una de las principales transformaciones dentro del ciclo del nitrógeno. A través del análisis de perfiles de restricción del gen narG presente en muestras de DNA genómico de sedimentos del río y la construcción de bibliotecas de clones del mismo gen se demostró que las comunidades bacterianas reductoras de nitratos del río Suquía poseen una conformación particular y característica en los distintos puntos de la cuenca media-baja, con similitudes en su estructura entre sitios adyacentes a lo largo del río. Se observó que en La Calera, un sitio de baja contaminación, hay mayor dominancia de secuencias narG relacionadas a beta- y alfa-proteobacterias. En Río Primero, donde la calidad del agua es menor, existe mayor diversidad de estas secuencias y una distribución más homogénea entre los distintos grupos filogenéticos. Es relevante el hallazgo de secuencias narG novedosas, con bajos valores de identidad hacia las secuencias antes descriptas por otros autores, a excepción de las provenientes de una planta de tratamiento de aguas residuales recientemente incorporadas a la base de datos GenBank. Dichas secuencias, que pertenecen a la biblioteca de clones del punto de muestreo de Río Primero, se clasificaron como grupo 111 dentro del árbol filogenético confeccionado a partir de alineamientos de las secuencias de fragmentos narG aislados de las bibliotecas y de numerosos organismos cultivados y no cultivados. Dada la existencia de nuevas secuencias narG (grupo ifi) y su aparente exclusividad con relación a los ambientes en que se encuentran, se diseñó un método de cuantificación de genes por PCR a tiempo real. Su aplicación permitió 6 RESUMEN determinar que el número de copias del gen narG del grupo III es variable a lo largo de la cuenca media-baja del río Suquía. Se observaron valores por debajo del límite de detección en los puntos de baja y media contaminación, La Calera e Isla de los Patos, y niveles máximos en Bajo Grande donde se encuentra la Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) Bajo Grande. Tales valores disminuyen aguas abajo al mismo tiempo que la contaminación, correlacionando con el índice de calidad de agua (ICA) en cada punto. Por el contrario, se observó que la población bacteriana reductora de nitrato general no es sensible a los cambios en la calidad del agua del río. Los valores obtenidos indican que sólo en Bajo Grande y Corazón de María el grupo de secuencias narG ifi representan el 10% de todas las secuencias narG de tales puntos, mientras que en Capilla de los Remedios y Río Primero, sitios contaminados en menor grado que los dos anteriores, constituyen muy bajas proporciones. Análisis realizados en distintas épocas del año, incluyendo las temporadas seca y húmeda, señalan que las comunidades bacterianas reductoras de nitrato de los sedimentos del río Suquía tienden a mantener su conformación en tiempos cortos (un año), sin diferenciarse durante las temporadas húmedas y secas. La cuantificación del gen narG del grupo ifi mostró una correlación positiva con la calidad del agua del río en los distintos puntos analizados, pero sin cambiar significativamente entre temporadas mientras que el ICA sí lo hace. El número de copias del gen narG del grupo LII se mantuvo constante en Corazón de María durante el período de tiempo estudiado, mientras que en puntos aguas abajo, más alejados de la planta depuradora de residuos cloacales, este número fue aumentando, coincidiendo con la degradación de estos ambientes en los últimos años. Finalmente, se realizaron ensayos preliminares que simulan el impacto que produciría en las comunidades bacterianas un aumento en la concentración de nitrato sobre sedimentos de La Calera y Río Primero. Tales experimentos indicaron que las distintas comunidades de organismos son capaces de reaccionar de manera diferente ante los cambios en el ambiente, tal como lo señalaron las concentraciones de amoníaco, nitrito y nitrato. Este trabajo representa el primer estudio de la diversidad bacteriana que participa en la reducción del nitrato, reacción de gran importancia dentro del ciclo del nitrógeno, en el río Suquía e intenta comprender qué factores alteran las estructuras bacterianas.
Fil: Reyna, Luciana. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.