Characterization of Rhodococcus sp. A5wh isolated from a high altitude Andean lake to unravel the survival strategy under lithium stress / Caracterización de las estrategias seguidas por Rhodococcus sp. A5wh proveniente de laguna de altura en su adaptación a la presencia de litio

Lithium (Li) is widely distributed in nature and has several industrial applications. The largest reserves of Li (over 85%) are in the so-called "triangle of lithium" that includes the Salar de Atacama in Chile, Salar de Uyuni in Bolivia and Salar del Hombre Muerto in Argentina. Recently, the use of microorganisms in metal recovery such as copper has increased; however, there is little information about the recovery of lithium. The strain Rhodococcus sp. A5wh used in this work was previously isolated from Laguna Azul. The assays revealed that this strain was able to accumulate Li (39.52% of Li/g microbial cells in 180 min) and that it was able to grow in its presence up to 1 M. In order to understand the mechanisms implicated in Li tolerance, a proteomic approach was conducted. Comparative proteomic analyses of strain A5wh exposed and unexposed to Li reveal that 17 spots were differentially expressed. The identification of proteins was performed by MALDI-TOF/MS, and the obtained results showed that proteins involved in stress response, transcription, translations, and metabolism were expressed under Li stress. This knowledge constitutes the first proteomic approach to elucidate the strategy followed by Rhodococcus to adapt to Li.

El litio (Li) es un elemento químico con múltiples aplicaciones industriales. Es considerado uno de los minerales más ampliamente distribuidos en la naturaleza. Sus mayores reservas (más del 85%) se encuentran en el llamado «triángulo de litio¼: salar de Atacama, en Chile; salar de Uyuni, en Bolivia, y salar del Hombre Muerto, en Argentina. En los últimos años, el empleo de microorganismos en la recuperación de metales se ha visto incrementado; sin embargo, hay muy poca información sobre la recuperación de Li por esta vía. En este estudio se trabajó con Rhodococcus sp. A5wh, cepa aislada de Laguna Azul. Los ensayos revelaron que este microorganismo fue capaz de acumular Li (39,52% de Li/g de biomasa en 180 min) y de crecer en presencia de este metaloide hasta una concentración de 1 M. Para comprender los mecanismos implicados en la tolerancia al Li, se llevó a cabo el análisis proteómico comparativo de esta cepa expuesta o no expuesta al Li. Los resultados revelaron 17 spots expresados en forma diferencial. La identificación de las proteínas se realizó porMALDI-TOF/MS. Este estudio constituye el primer enfoque proteómico para dilucidar la estrategia seguida por Rhodococcus en su adaptación al estrés.

Variación diurna de la composición bacterioplanctónica y daño en el ADN de la comunidad microbiana de una laguna oligotrófica de los Andes / Diurnal variation in bacterioplankton composition and DNA damage in the microbial community from an Andean

La Laguna Azul es un ambiente oligotrófi co localizado a 4560 m de altura y sometido a elevados niveles de radiación solar. La composición de su comunidad bacterioplanctónica fue analizada empleando la técnica de electroforesis en gradiente desnaturalizante y se investigó el impacto de la radiación ultravioleta cuantifi cando los dímeros de pirimidina (CPD). Además, se expusieron simultáneamente cultivos puros de Acinetobacter johnsonii A2 y Rhodococcus sp. A5 para estudiar la acumulación de CPD. El análisis de los geles mostró siete secuencias pertenecientes a Alpha-proteobacteria (1 banda), Beta-proteobacteria (1 banda), Bacteroidetes (2 bandas), Actinobacteria (1 banda) y Firmicutes (1 banda). A lo largo del día se observaron cambios mínimos en la composición de la comunidad y no se detectaron CPD. A. johnsonii A2 presentó un daño bajo mientras que Rhodococcus sp. A5 no presentó daño en su ADN, sugiriendo que la comunidad bacteriana está muy bien adaptada a este ambiente altamente irradiado

Laguna Azul is an oligotrophic lake situated at 4,560 m above sea level and subject to a high level of solar radiation. Bacterioplankton community composition (BCC) was analysed by denaturing gradient gel electrophoresis and the impact of solar ultraviolet radiation was assessed by measuring cyclobutane pyrimidine dimers (CPD). Furthermore, pure cultures of Acinetobacter johnsonii A2 and Rhodococcus sp. A5 were exposed simultaneously and CPD accumulation was studied. Gel analyses generated a total of 7 sequences belonging to Alpha-proteobacteria (1 band), Beta-proteobacteria (1 band), Bacteroidetes (2 bands), Actinobacteria (1 band), and Firmicutes (1 band). DGGE profi les showed minimal changes in BCC and no CPD was detected even though a high level of damage was found in biodosimeters. A. johnsonii A2 showed low level of DNA damage while Rhodococcus sp. A5 exhibited high resistance since no CPD were detected under natural UV-B exposure, suggesting that the bacterial community is well adapted to this highly solar irradiated environment

Variación diurna en la composición del bacterioplancton y daño del ADN en la comunidad microbiana de un lago oligotrófico andino / Diurnal variation in bacterioplankton composition and DNA damage in the microbial community from an Andean oligotrophic lake

Laguna Azul is an oligotrophic lake situated at 4,560 m above sea level and subject to a high level of solar radiation. Bacterioplankton community composition (BCC) was analysed by denaturing gradient gel electrophoresis and the impact of solar ultraviolet radiation was assessed by measuring cyclobutane pyrimidine dimers (CPD). Furthermore, pure cultures of Acinetobacter johnsonii A2 and Rhodococcus sp. A5 were exposed simultaneously and CPD accumulation was studied. Gel analyses generated a total of 7 sequences belonging to Alpha-proteobacteria (1 band), Beta-proteobacteria (1 band), Bacteroidetes (2 bands), Actinobacteria (1 band), and Firmicutes (1 band). DGGE profiles showed minimal changes in BCC and no CPD was detected even though a high level of damage was found in biodosimeters. A. johnsonii A2 showed low level of DNA damage while Rhodococcus sp. A5 exhibited high resistance since no CPD were detected under natural UV-B exposure, suggesting that the bacterial community is well adapted to this highly solar irradiated environment.

La Laguna Azul es un ambiente oligotrófico localizado a 4560m de altura y sometido a elevados niveles de radiación solar. La composición de su comunidad bacterioplanctónica fue analizada empleando la técnica de electroforesis en gradiente desnaturalizante y se investigó el impacto de la radiación ultravioleta cuantificando los dímeros de pirimidina (CPD). Además, se expusieron simultáneamente cultivos puros de Acinetobacter johnsonii A2 y Rhodococcus sp. A5 para estudiar la acumulación de CPD. El análisis de los geles mostró siete secuencias pertenecientes a Alpha-proteobacteria (1 banda), Beta-proteobacteria (1 banda), Bacteroidetes (2 bandas), Actinobacteria (1 banda) y Firmicutes (1 banda). A lo largo del día se observaron cambios mínimos en la composición de la comunidad y no se detectaron CPD. A. johnsonii A2 presentó un daño bajo mientras que Rhodococcus sp. A5 no presentó daño en su ADN, sugiriendo que la comunidad bacteriana está muy bien adaptada a este ambiente altamente irradiado