Estudio metatranscriptómico de mecanismos metabólicos implicados en la degradación microbiana de asfaltenos en suelo
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Date
2023-03-13
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
La fracción asfalténica corresponde a la porción de mayor peso molecular, hidrofobicidad y complejidad estructural del petróleo; esto le confiere a los asfaltenos una gran resistencia a la biodegradación. Se han reportado microorganismos capaces de biotransformar asfaltenos, sin embargo, hasta la fecha, las rutas metabólicas específicas involucradas en el proceso continúan siendo desconocidas. El objetivo del presente trabajo fue identificar posibles mecanismos metabólicos implicados en la degradación de asfaltenos en suelo por parte de un consorcio microbiano degradador, mediante el análisis de los perfiles de expresión génica. Se llevaron a cabo ensayos de biodegradación en suelo contaminado con 5000 ppm de asfaltenos por un total de 52 días utilizando un consorcio microbiano degradador. Los cambios en la expresión génica se evaluaron mediante RNA-seq y metatranscriptómica funcional a partir de muestras de ARN tempranas (día 6) y tardías (día 52) entre suelos contaminados y no contaminados. Se efectuó un seguimiento analítico de la biodegradación por medio de mediciones de CO2 y el porcentaje de biodegradación. Se obtuvo una eficiencia de la biodegradación del 86% al día 52 de incubación, asociado a una actividad metabólica significativamente mayor en suelos contaminados. Se evidenció una sobreexpresión de genes pertenecientes a diferentes procesos metabólicos y fisiológicos, de los cuales fue posible concluir que, los posibles mecanismos metabólicos asociados a la degradación de asfaltenos corresponden al metabolismo de carbohidratos, aminoácidos y oxidación de compuestos aromáticos mediante enzimas de tipo citocromo oxidasas, posible obtención alternativa de energía mediante la β-oxidación y producción de novo de GMP, además de rutas metabólicas como la glucólisis y el ciclo del ácido cítrico. Los posibles mecanismos fisiológicos estuvieron asociados con la tolerancia y adaptación, así como con como la expresión de transportadores de tipo ABC, procesamiento de la información genética y ambiental.
Description
Keywords
Asfaltenos, Biodegradación, Biorremediación, Metatranscriptómica