Clonación, expresión y caracterización de una nueva esterasa derivada de metagenomas de suelos agrícolas colombianos / Cloning, expression and characterization of a novel esterase derived from colombian agricultural soils metagenomes

El presente trabajo tuvo como objetivo la bioprospección de ADN metagenómico derivado de comunidades microbianas asociadas a un agroecosistema de importancia nacional. Este análisis permitió realizar la producción, expresión, purificación y caracterización de una enzima novedosa con actividad esterasa. Esta enzima, denominada LipM, había sido previamente identificada en clones metagenómicos derivados de suelos dedicados al cultivo de papa criolla (Solanum pureja), mediante secuencia de nueva generación y análisis bioinformáticos. La secuencia codificante de la enzima fue clonada en el vector pBADgiii y expresada en E. coli como sistema de expresión, lo que permitió optimizar el proceso de producción recombinante y su posterior purificación. Funcionalmente la enzima presentó una mayor afinidad por sustratos de p-nitrofenil con ácidos grasos de cadena corta (

The present work had as a main objective to bioprospect metagenomic DNA from microbial communities associated with an agro-ecosystem of national importance. This analysis allowed the production, expression, purification and characterization of a novel enzyme with esterase activity. This enzyme, named here as LipM, was previously identified in metagenomic clones derived from soils dedicated to creole potato (Solanum pureja) crops by means of next-generation sequencing and bioinformatics analyses. The coding sequence of the enzyme was cloned into pBADgiii vector and expressed in E. coli as an expression system, allowing to optimize its recombinant production process and its further purification. The enzyme functionally showed a greater affinity for p-nitrophenyl substrates with short-chain fatty acids (

Composition andffunction of the microbial commuity related with the nitrogen ccycling on the potato rhizosphere / Composición y función de la comunidad microbiana relacionada con el ciclaje de nitrógeno en la rizosfera de Solanum tuberosum (BAHUIN) grupo phureja

In the S. tuberosum group phureja crops, mineral fertilizer and organic amendments are applied to meet the plants´ nutritional demands, however the effect of such practices on the associated rizospheric microbial communities are still unknown. Nitrogen plays an important role in agricultural production, and a great diversity of microorganisms regulates its transformation in the soil, affecting its availability for the plant. The aim of this study was to assess the structure of microbial communities related with the N cycle of S. tuberosum group phureja rizospheric soil samples, with contrasting physical-chemical properties and fertilization strategy. Few significant differences between the community composition at the phylum level were found, only Planctomycetes phylum was different between samples of different soil type and fertilization strategy. However, the analysis of nitrogen-associated functional groups made by ribotyping characterization, grouped soils in terms of such variables in a similar way to the physical-chemical properties. Major differences between soil samples were typified by higher percentages of the ribotypes from nitrite oxidation, nitrogen fixation and denitrification on organic amendment soils. Our results suggest that, the dominant rhizosphere microbial composition is very similar between soils, possibly as a result of population´s selection mediated by the rhizosphere effect. However, agricultural management practices in addition to edaphic properties of sampled areas, appear to affect some functional groups associated with the nitrogen cycling, due to differences found on soil´s physicalchemical properties, like the concentration of ammonium that seems to have an effect regulating the distribution and activity of nitrogen related functional groups in the S. tuberosum rhizosphere.

Fertilización mineral y enmiendas orgánicas son aplicadas para satisfacer las demandas nutricionales de los cultivos de S. tuberosum grupo phureja . Sin embargo, el efecto de esas prácticas sobre la comunidad microbiana asociada a la rizósfera aún no se conocen. El nitrógeno juega un papel importante en la producción agrícola y una gran diversidad de microorganismos regulan su transformación en el suelo, afectando su disponibilidad para la planta. El objeto de este estudio fue determinar la composición de la comunidad microbiana de la rizósfera de S. tuberosum grupo phureja , asociada con el ciclo del nitrógeno, en muestras de suelo contrastantes en sus propiedades fisicoquímicas y estrategia de fertilización. Pocas diferencias significativas entre la composición de la comunidad microbiana a nivel de phylum fueron encontradas, Í°nicamente el phylum Planctomycetes fue diferente entre las muestras de suelos con estrategias de fertilización diferentes. Sin embargo, el análisis de grupos funcionales asociados al nitrógeno llevado a cabo por la caracterización de ribotipificación, agrupó los suelos en términos de esas variables en una forma similar a las propiedades fisicoquímicas del suelo. Diferencias mayores entre las muestras de suelo fueron tipificadas por los altos porcentajes de ribotipos asociados a la oxidación de nitrito, fijación de nitrógeno y denitrificación sobre los suelos con enmiendas orgánicas. Nuestros resultados sugieren que la composición microbiana dominante es muy similar entre suelos, posiblemente como resultado de la selección de poblaciones mediada por el efecto rizosférico. Sin embargo, las prácticas del manejo agrícola en conjunto con las propiedades del suelo en las áreas muestreadas, parecen afectar algunos grupos funcionales asociados con el ciclo de nitrógeno, debido a las diferencias encontradas en las propiedades fisicoquímicas del suelo, como la concentración de amonio que parece tener un efecto regulando la distribución y actividad de los grupos funcionales relacionados con el ciclo del nitrógeno en la rizosfera de S. tuberosum.

Caracterización molecular de los genes histona H2A y ARNsno-Cl de Trypanosoma rangeli: aplicación en pruebas diagnósticas / Molecular characterization of histone H2A and snoRNA-Cl genes of Trypanosoma rangeli: application in diagnostic tests

La aplicación de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para detectar e identificar Trypanosoma rangeli y Trypanosoma rangeli presenta a menudo dificultades de interpretación. Así, algunas pruebas generan la amplificación de bandas similares provenientes de uno de los dos parásitos, fragmentos polimórficos de un mismo parásito, o la prevalencia en la detección de T. cruzi en infecciones mixtas. En este estudio se presentan y analizan los trabajos de investigación básica realizados con el objeto de diseñar y estandarizar pruebas de PCR específicas de cada parásito. Los iniciadores TcH2AF/R se diseñaron sobre la base de la región diferencial observada entre las unidades génicas que contienen los genes h2a en estos tripanosomas. Esta pareja de iniciadores amplifican un fragmento de 234 pb específico para T. cruzi (cepas I y II). Los iniciadores TrF/R2 anillan en las regiones intergénicas del fragmento génico de 801 pb codificante para seis transcritos que forman la agrupación ARNsno-Cl en T. rangeli. Estos iniciadores amplifican un fragmento de 620 pb exclusivo de las cepas KP1(-) y KP1(+) de este parásito. La aplicación de estas PCR en vectores infectados y en pacientes con enfermedad de Chagas muestra que ambas pruebas constituyen herramientas útiles para el diagnóstico y la identificación diferencial de estos tripanosomátidos.

The application of polymerase chain reaction (PCR) to detect Trypanosoma rangeli and Trypanosoma rangeli often presents interpretation challenges. For example, some tests yield the amplification of similar bands from either parasite, polymorphic fragments of the same parasite, or present deviation towards T. cruzi in mixed infections. In this study, the basic researching needed for designing and standardizating specific PCR tests for each parasite species PCR are shown and analyzed. The TcH2AF/R primers were designed on the basis of the differential gene region observed between the histone h2a genic units of these parasites. These primers amplify a specific 234 bp fragment in T. cruzi (T. cruzi I and II strains). The TrF/R2 primers anneal to the intergenic regions of an 801 bp gene fragment encoding for six transcripts that conform the snoRNA-Cl cluster in T. rangeli. These primers amplify a fragment of 620 bp exclusively in KP1(-) and KP1(+) strains of the parasite. The application of these PCR tests in infected vectors and in chagasic patients show that both tests constitute useful tools for the diagnosis and differential identification of these Trypanosomatids. Key words: histone, RNA small nucleolar (snoRNA), polymerase chain reaction (PCR), Trypanosoma.

Identificación de genes de Mycobacterium tuberculosis que se expresan bajo condiciones de estrés anaeróbico / Identification of Mycobacterium tuberculosis gen differentially expresed during anaerobic stress conditions

Objetivo: identificar genes de M. tuberculosis que se inducen bajo condiciones de limitación de oxigeno para estudiar su posterior efecto sobre la viabilidad del patógeno. Materiales y métodos: se crecieron cultivos de la cepa no patógena M. smegmatis mc²155 en cajas de microcultivo bajo condiciones de estrés anaeróbico. Se construyó una biblioteca genómica de M. tuberculosis H37Rv en el plasmado pGFP, la cual fue introducida dentro de M. smegmatis. A partir de observación de las células de M. smegmatis recombinantes bajo luz UV se identificaron clones que indujeran la expresión del gen reportero bajo condiciones de limitación de oxígeno. Los plásmidos recombinantes de estos clones fueron aislados y los insertos secuenciados. Las secuencias obtenidas fueron analizadas comparándolas con el genoma completo de M. tuberculosis. Resultados: Se estandarizaron las condiciones in vitro para realizar estudios por estrés anaeróbico usando la micobacteria M. smegmatis. El tamizaje de la genoteca de M. tuberculosis dentro de M. smegmatis llevó a la identificación de 3 posibles fragmentos genómicos que inducen la expresión de gfp en condiciones de estrés anaeróbico. La secuencia de estos insertos reveló que contenían posibles secuencias reguladoras, dos de ellas corriente arriba de los genes para las proteínas hipotéticas Rv2603 y Rv3267 de M. tuberculosis y la otra para un marco abierto de lectura no identificado. Conclusiones: Utilizando librerías genómicas y una micobacteria no patógena como M. smegmatis es posible identificar genes de M. tuberculosis posiblemente involucrados en resistencia a condiciones de estrés

Extracción de ADN de Trypanosoma cruzi mediante tratamiento con bromuro de hexadecil-trimetil-amonio / DNA extraction from Trypanosoma cruzi by CTAB treatment

En el presente trabajo se describe un método rápido, sencillo y eficaz para la obtención de ADN genómico de Trypanosoma cruzi, libre de impurezas y fácil de manipular. Dicho procedimiento se basa en la lisis del parásito con SDS y remoción de proteínas mediante la digestión con proteinasa K, seguida de la precipitación selectiva de carbohidratos y proteínas residuales con bromuro de hexadecil-trimetil-amonio (CTAB). Finalmente, el ADN se extrae con cloroformo: alcohol isoamílico y se recupera de la fase acuosa mediante precipitación con isopropanol