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PROCIEN – Sistemas de Secreción: Arquitectura genómica y expresión génica en simbiontes bacterianos de esponjas Antárticas

⊛ 10 de Nov del 2022 ☉ Proyectos PROCIEN ⎙ Print

PROGRAMA NACIONAL DE CIENCIA ANTÁRTICA (PROCIEN)

TítuloSistemas de Secreción: Arquitectura genómica y expresión génica en simbiontes bacterianos de esponjas Antárticas
Línea de investigaciónEstado ecosistema antártico
RésumenLas comunidades bacterianas de esponjas antárticas son altamente complejas en abundancia, diversidad y funcionalidad. La descripción de los sistemas de secreción (SS) se asocia comúnmente con la virulencia y la patogénesis, pero desempeñan un papel principal en el establecimiento de estilos de vida simbióticos. Poco se sabe sobre la organización genética de estos SS en holobiontes de esponja. La evidencia muestra que los operones T3SS, T4SS y T6SS están completos en simbiontes aislados de esponjas, y las predicciones bioinformáticas indican un aumento en proteínas con señales de exportación relacionadas a estos SS en bacterias asociadas con esponjas en comparación con las bacterias de vida libre del agua de mar circundante. La hipótesis de este proyecto es que los miembros bacterianos de los microbiomas de esponja antártica presentan y expresan un repertorio funcional diverso asociado con los sistemas de secreción. Este repertorio funcional debe reflejarse en la identificación de al menos los sistemas de secreción tipo 3, 4 y 6 y su sobreexpresión en comparación con las bacterias de vida libre del agua de mar circundante. Para probar esta hipótesis, utilizaremos un enfoque multiómico, abordando los siguientes objetivos específicos: i) identificar la estructura génica de los SS en genomas bacterianos de esponjas antárticas y su arquitectura genómica, y ii) determinar y comparar el perfil transcripcional de SS en el holobionte y metagenomas del agua circundante. Primero, la estructura genética del SS y la arquitectura genómica de los miembros bacterianos de los holobiontes de esponja antártica se determinarán utilizando un enfoque metagenómico centrado en el genoma, basado en análisis de binnings. En segundo lugar, se describirá y comparará el perfil transcripcional de los SS que se encuentran en los metagenomas microbianos asociados con esponjas y los de agua de mar circundantes a través de un enfoque metatranscriptomático utilizando secuenciación HiSeq2000. La comprensión de estos SS en los holobiontes de esponja antártica puede resaltar la relevancia de estos sistemas en los estilos de vida simbióticos. La disbiosis causada por métodos de amplio espectro puede generar complicaciones para el individuo hospedero, afectando su condición física, desarrollando diversas patologías e incluso causando su muerte. En un ambiente donde el 80% del bento marino puede estar compuesto de esponjas marinas, la disbiosis de estos individuos puede tener repercusiones en el ecosistema que afectarán directamente la diversidad biológica presente en Antártica. Por ende, comprender el funcionamiento y la diversidad de los sistemas de secreción que permiten un sistema de vida simbiótico entre las bacterias y su esponja hospedera es crucial para tener una visión completa del individuo y el ecosistema del que forma parte.
Investigador principal (IP)Patricio Flores
Contactopatricio.floresh@mayor.cl
UniversidadUMAYOR
Año de ejecución2020-2023
Co-investigadoresNicole Trefault
Colaboración Internacional
Tipo de proyectoGabinete
Código del proyectoDG_12-20
EquidadM
Sector de trabajo
Número54