Identification of antarctic soil bacteria exhibiting antiproliferative activity against a colon cancer cell line / Identificación de bacterias de suelo antártico que presentan actividad antiproliferativa sobre una línea celular de cáncer de colon

SUMMARY: Cancer is the second leading cause of death in the world and colorectal cancer is the only cancer that has shown a sustained increase in mortality in the last decade. In the search for new chemotherapeutic agents against cancer, extremophilic microorganisms have shown to be a potential source to obtain molecules of natural origin and with selective cytotoxic action towards cancer cells. In this work we analyzed the ability of a collection of Antarctic soil bacteria, isolated on Collins Glacier from the rhizosphere of Deschampsia antarctica Desv plant, to secrete molecules capable of inhibiting cell proliferation of a colorectal cancer tumor line. Our results demonstrated that culture supernatants from the Antarctic bacteria K2I17 and MI12 decreased the viability of LoVo cells, a colorectal adenocarcinoma cell line. Phenotypic and genotypic characterization of the Antarctic bacteria showed that they were taxonomically related and nucleotide identity analysis based on the 16S rRNA gene sequence identified the bacterium K2I17 as a species belonging to the genus Bacillus.

El cáncer es la segunda causa de muerte en el mundo y el cáncer colorrectal es el único que presenta un aumento sostenido de la mortalidad en la última década. En la búsqueda de nuevos agentes quimioterapeúticos contra el cáncer, se ha propuesto a los microorganismos extremófilos como una fuente potencial para obtener moléculas de origen natural y con acción citotóxica selectiva hacia las células cancerígenas. En este trabajo analizamos la capacidad de una colección de bacterias de suelo antártico, aisladas en el glaciar Collins desde rizosfera de la planta de Deschampsia antarctica Desv, de secretar moléculas capaces de inhibir la proliferación celular de una línea tumoral de cáncer colorrectal. Nuestros resultados demostraron que los sobrenadantes de cultivo de las bacterias antárticas K2I17 y MI12 disminuyeron la viabilidad de la línea celular de adenocarcinoma colorrectal LoVo, en un ensayo de reducción metabólica de MTT. La caracterización fenotípica y genotípica de las bacterias antárticas, demostró que estaban relacionadas taxonómicamente y el análisis de la identidad nucleotídica en base a la secuencia del gen ARNr 16S identificó a la bacteria K2I17 como una especie perteneciente al género Bacillus.

Nanopartículas Sintetizadas por Bacterias Antárticas y sus Posibles Mecanismos de Síntesis / Nanoparticles Synthesized by Antarctic Bacteria and their Possible Mechanisms of Synthesis

En los últimos años microorganismos tales como hongos, levaduras y, en especial, las bacterias han sido utilizadas para realizar biosíntesis de nanopartículas. Existen varios tipos de bacterias descritas como productoras de nanopartículas, sin embargo, las bacterias psicrófilas y psicrotolerantes no han sido ampliamente estudiadas, aun cuando su utilización en la producción de nanopartículas podría entregar ventajas relacionadas con su estabilidad, el gasto energético de su producción, al mismo tiempo que son una alternativa amigable con el medio ambiente. Este artículo entrega una breve revisión de las bacterias antárticas psicrófilas y psicrotolerantes sintetizadoras de nanopartículas, los posibles mecanismos que se asocian a esta síntesis y perspectivas futuras relacionadas a la biosíntesis bacteriana de nanopartículas.

In recent years microorganisms as fungi, yeasts and especially bacteria have been used to produce nanoparticles biosynthesis. Several types of bacteria are described as nanoparticles producers, however, psychrophilic and psychrotolerant bacterias have not been studied widely, although its use in the production of nanoparticles could provide advantages related to the stability of nanoparticles, energy expenditure on its production, while being an environmentally friendly alternative. This article provides a brief overview of Antarctic bacterias, both psychrophilic and psychrotolerant that synthesis nanoparticles, possible mechanisms associated to this synthesis and future perspectives related to bacterial biosynthesis of nanoparticles.

Extracellular proteases from the Antarctic marine Pseudoalteromonas sp. P96-47 strain / Proteasas extracelulares de la cepa marina antártica Pseudoalteromonas sp. P96-47

The extracellular protease-production capacity of 33 bacterial isolates taken from marine biotopes in King George Island, Antarctica, was evaluated in liquid cultures. The P96-47 isolate was selected due to its high production capacity and was identified as Pseudoalteromonas sp. The optimal growth temperature was 20 °C and the optimal for protease production was 15 °C. Proteases were purified from culture supernatants, developing a multiple-band profile in zymograms. They were classified as neutral metalloproteases and worked optimally at 45 °C with an Eact of 47 kJ/ mol. Their stability was higher at neutral pH, retaining more than 80% of activity at pH 6-10 after 3 h incubation at 4 °C. After 90 min incubation at 40 and 50 °C, the percentages of residual activities were 78% and 44%. These results contribute to the basic knowledge of Antarctic marine proteases and also help evaluate the probable industrial applications of P96-47 proteases.

La capacidad productora de proteasas extracelulares de 33 aislamientos bacterianos tomados de biotopos marinos en la Isla Rey Jorge, Antártida, fue evaluada en cultivo líquido. El aislamiento P96-47 fue seleccionado debido a su alta capacidad productora y fue identificado como Pseudoalteromonas sp. La temperatura óptima de crecimiento fue de 20 °C y la de producción de 15 °C. Las proteasas fueron purificadas a partir del sobrenadante de cultivo, y en los zimogramas desarrollaron un perfil de múltiples bandas. Estas proteasas fueron clasificadas como metaloproteasas neutras y se observó que trabajan óptimamente a 45 °C, con una Eact de 47 kJ/ mol. Su estabilidad fue superior a pH neutro y retuvieron más del 80% de su actividad a pH 6-10 después de 3 h de incubación a 4 °C. Luego de 90 min de incubación a 40 y 50 °C, las actividades residuales fueron 78% y 44%, respectivamente. Los resultados que se presentan en este trabajo contribuyen al conocimiento básico de las proteasas marinas antárticas y también a evaluar las probables aplicaciones industriales de las proteasas de P96-47.

Screening antarctic bacteria producing EPA and analyzing its composition of fatty acids / 中国海洋药物

Objective To screen antarctic bacteria producing EPA and analyse its composition of fatty acids.Methods Two hundred strains of bacteria were isolated from ice and soil of the Antarctic.The total lipid was extracted by using a modified one-phase Bligh and Dyer extraction,and screened by means of GC using fish oil as standard.In the end,eight strains of bacteria were screened which had high content of EPA or DHA.Among them,one bacterium(NJ136) which had the highest content of EPA was obtained,its total lipid was extracted by means of Soxhlet extractor,and the compositions of fatty acids were analysed by means of GC-MS.Results and conclusion The relative contents of EPA and total unsaturated fatty acids of NJ136 were 6.66% and(51.92%) respectively,the content of total fat,EPA and unsaturated fatty acids of dry bacteria weight were 7.94%,5.3 mg?g~(-1) and 41.2 mg?g~(-1),respectively.