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EVALUACIÓN DEL PERFIL METABÓLICO DE UN CONSORCIO DE CIANOBACTERIAS BENTÓNICAS ARRECIFALES DEL CARIBE COLOMBIANO BAJO CONDICIONES DE CULTIVO
Resumen
Las cianobacterias son conocidas por producir una gran variedad de metabolitos que poseen un alto potencial biotecnológico. Esta habilidad les confiere diversas ventajas competitivas en ambientes naturales, entre las cuales la toxicidad ha sido la más extensamente estudiada. Cabe resaltar que muchas especies de cianobacterias conforman afloramientos nocivos para el zooplancton, peces, aves y mamíferos (incluyendo al hombre), siendo la toxicidad un factor altamente dependiente de la densidad celular y de la composición microbiana de estas formaciones. Por esta razón, los estudios químicos tradicionales de Productos Naturales han sido extensivamente aplicados en cianobacterias formadoras de conglomerados en agua dulce con efectos antagonistas sobre otros organismos. Sin embargo, aunque el estudio de estos factores en afloramientos marinos es aún incipiente. El fenómeno distintivo de producción de compuestos bioactivos, puede entenderse como una respuesta a las señales del medio ambiente para modular la fisiología celular, y a veces, conferir ventajas competitivas. Sin embargo, son pocas las investigaciones que han evaluado la dinámica de la producción en el ambiente marino de metabolitos en relación a condiciones ambientales, y todos ellos se han valido de la aproximación química tradicional de Productos Naturales. Aunque la bibliografía se ha nutrido por años con estudios que usan técnicas reduccionistas y enfocadas en unos pocos metabolitos, problemas como la baja concentración de los extractos, la inestabilidad de algunos compuestos y la sinergia de los mismos, pueden resultar en una aparente pérdida de la bioactividad de los extractos y de información ecológica valiosa. La metabolómica permite generar criterios de selección y priorización de extractos que permitan obtener metabolitos de interés ya conocidos, o bien, compuestos desconocidos. Los perfiles metabólicos generados por esta aproximación, proveen una información extensiva que facilita el seguimiento de los cambios de concentración o composición metabólica de los consorcios, para detectar posibles biomarcadores de un estado bioquímico (huella digital), que bien pueden estar asociados con la bioactividad detectada en los extractos. Este proceso se basa en mediciones no objetivas (“untargeted”), que en fases preliminares o exploratorias, permiten generar hipótesis sobre el efecto de parámetros ambientales en la producción de compuestos de interés. En Colombia han sido escasos los trabajos dedicados al estudio químico de cianobacterias marinas formadoras de conglomerados macroscópicos (tapetes microbianos) nocivos, a pesar de que en el mundo se han reconocido como fuente potencial de moléculas bioactivas. Por otro lado, aunque se ha documentado que la metabolómica tiene potencial como una técnica sensible capaz de medir relaciones entre el los perfiles metabólicos y factores ambientales, han sido nulos los esfuerzos por modificar los estados fisiológicos de estos organismos a nivel de laboratorio para entender cuál de ellos favorece la producción de metabolitos de interés. Por ello, el presente trabajo representa un primer esfuerzo en el estudio masivo de un consorcio cultivable de cianobacterias implicadas en la formación de tapetes bentónicos marinos bajo diferentes condiciones de cultivo. En consecuencia, cultivarán consorcios de cianobacterias provenientes de tapetes bentónicos arrecifales del Caribe colombiano. El consorcio que muestre ser bioactivo contra Artemia salina, será sometido a variaciones de temperatura y concentración de nutrientes (nitrógeno, hierro y fósforo) que propiciarán cambios en sus perfiles metabólicos. Tales cambios podrán ser observados y cuantificados a través del uso de la metabolómica, para establecer si son estadísticamente significativos. En caso de que esto ocurra, esta herramienta permitirá identificar posibles marcadores metabólicos de estados fisiológicos del organismo, probablemente relacionados con su bioactividad.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA NACIONAL JÓVENES INVESTIGADORES E INNOVADORES 2015 - COLCIENCIAS
Modalidad:CONVOCATORIA NACIONAL JÓVENES INVESTIGADORES E INNOVADORES 2015 - COLCIENCIAS
Responsable