Science and Technology Production
Thesis
Date
01/01/2014
Summary
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SIGEVA
Las algas son un amplio grupo de organismos fotosintéticos que son críticos para el mantenimiento de las condiciones atmosféricas asi también como importantes contribuyentes a la fijación del carbono y producción de oxígeno en el planeta. Dentro del ambiente marino, los picoeucariotas son un grupo taxonómicamente muy diverso de microorganismos fundamentales involucrados en el ?Ciclo Microbiano" y como componentes activos en los ciclos...
Las algas son un amplio grupo de organismos fotosintéticos que son críticos para el mantenimiento de las condiciones atmosféricas asi también como importantes contribuyentes a la fijación del carbono y producción de oxígeno en el planeta. Dentro del ambiente marino, los picoeucariotas son un grupo taxonómicamente muy diverso de microorganismos fundamentales involucrados en el ?Ciclo Microbiano" y como componentes activos en los ciclos biogeoquímicos. La fracción correspondiente a los picoeucariotas fotosintéticos es extremadamente importante en el ciclado del carbono en los océanos a nivel global, siendo un grupo que muestra una alta diversidad y una amplia diversidad en mares y océanos. La región Patagónica del Mar Argentino es un área de alta productividad biológica a nivel mundial, sin embargo, existe escasa información sobre la diversidad del picofitoplancton. El grupo de investigación conducido por la Dra. Salerno se ha interesado en el estudio de la diversidad de la fracción más pequeña del fitoplancton, principalmente mediante la utilización de técnicas moleculares. Por otra parte, fueron intereses del grupo también, estudiar el metabolismo de los microorganismos fotosintéticos oxigénicos a través de la utilización de especies de organismos modelo. Ostreococcus tauri es el eucariota fotosintético marino unicelular de vida libre más pequeño reportado hasta el momento y pertenece a la clase Prasinophyceae la cual se encuentra dentro de uno de los grupos más antiguos del linaje verde y se cree que han retenido características que han estado presentes en los últimos ancestros comunes de las algas verdes y en las plantas terrestres. Por lo tanto, se planteó como objetivo general para este trabajo: Estudiar la funcionalidad y actividad metabólica de la fracción picoeucariota del plancton del Mar Argentino en relación a los ciclos biogeoquímicos, con particular énfasis en la fijación del carbono y en la asimilación del nitrógeno, y su relación con la diversidad fitoplanctónica, en la plataforma continental-talud patagónico. En primer lugar, los estudios de la biodiversidad de la fracción picoeucariota con principal énfasis en la fracción fotosintética llevados a cabo en nuestro laboratorio han demostrado una alta diversidad dentro de esta fracción tanto en el talud como en la plataforma continental del Mar Argentino. Se analizaron muestras de dos transectas del Mar Patagónico mediante la amplificación de fragmentos del gen codificante para el RNAr 18S por la técnica de PCR con oligonucleótidos específicos para eucariotas, y se construyeron bibliotecas ambientales. Las secuencias nucleotídicas obtenidas se asociaron a grupos taxonómicos de las clases Prasinophyceae, Bacillariophyceae, Dictyochophyceae, Haptophyceae, Cryptophyceae, Dinophyceae, Pelagophyceae y Picobiliphyta. Además se registraron secuencias asociadas a formas heterotróficas correspondientes a Alveolados, Stramenopilos, Cercozoa, Apuzoa y Katablepharidae. Estos resultados constituyen un aporte al conocimiento de las relaciones filogenéticas de los organismos picoeucariotas del Mar Argentino. Por otra parte, se realizaron estudios sobre la especie modelo O. tauri tendientes a estudiar rasgos metabólicos básicos de este microorganismo marino. Se ha demostrado en este trabajo que el disacárido Trehalosa y no la Sacarosa es el principal azúcar soluble en O. tauri a diferencia de lo observado para la mayoría de las plantas verdes en donde la Sac cumple un rol central en la biología funcional. Además, el balance síntesis/degradación de la Tre y el contenido de almidón, principal hidrato de carbono de reserva en O. tauri se vio afectados por estreses nutricionales como deficiencia de nitrógeno. Por otro lado, y tendientes a avanzar en el conocimiento de los mecanismos de percepción, señalamiento y respuesta a nivel molecular en O. tauri, se estudió a un proteína sensora de Ca2+, la cual podría estar involucrada en el señalamiento de este microorganismo en forma similar a lo visto en plantas terrestres. En conjunto, estos resultados indican que la trehalosa en el principal azúcar soluble producto de la fotosíntesis en O. tauri. Además, se caracterizó una proteína sensora, la cual podría estar involucrada en procesos de señalización en las vías del metabolismo del carbono y del nitrógeno. Sería interesante plantear estudios a futuro tanto con organismos modelo, como el estudiado en este trabajo, asi también como con especies aisladas del ambiente, con el propósito de profundizar conocimientos en esta fracción de microorganismos marinos.
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Key Words
CDPKTREHALOSAPICOEUCARIOTASBIODIVERSIDAD