| 박테리아 종 발견 디그레이 드 바이오 매스 파 에니의 xylanivorans로 확인 된의 xylanolytic A59T 변형 남부 아르헨티나 파타고니아의 원시 숲의 토양에서 분리 하였다. DNA의 염기 서열을 통해 그들은 그 셀룰로오스, 자일란, 에탄올의 생산에 사용되는 식물의 세포벽의 두 성분을 분해하는 기능을 갖는 결정. 이들의 발견은 우리가 토양에 살고있는 지역 사회의 세계에 대해 좀 더 알 수 있습니다. 수요일 (26) 2020 2월 모래, 미사 및 점토의 추가는, 토양 박테리아, 곰팡이, 조류, 바이러스, 원생 동물 및 방선균, 집합 기능으로 구성되어 있습니다. 많은 작은은 찾아 식별하고 그들에게 쉬운 일이 아닙니다의 특성을이다. 사실, 세계 각국의 연구자 수백의 노력에도 불구하고, 라이브 밑이 그 미생물의 1 %를 알려져 있습니다. 생물 비료 폐기물과 식물의 건강에 영향을 미치는 또한 병 인적를 변환 할 수있는 사람이기 때문에 토양 미생물이 여러 기능을 가지고, 일부는 식물의 성장의 발기인은, 다른 역할을합니다. 파 에니의 xylanivorans로 확인 된 박테리아의 새로운 종은 아르헨티나 연구진에 의해 발견은 크 실란과 셀룰로오스, 바이오 에탄올 생산 중단에 사용될 수있는 식물 세포 벽의 두 가지 구성 요소의 기능이 있습니다. 엘 레오노라 캄포스 2009, 세대 바이오 연료에 대한 섬유소 박테리아의 분자 생물학을 공부하기 위해 최선을 다하고 있습니다, Hurlingham 부에노스 아이레스에서 INTA의 농업 연구를위한 국립 센터 (NCAR)의 생명 공학 연구소의 생물 학자입니다. "우리는 식물이 소유 구조를 저하시키고 그는 설탕 내용을 사용하기 위해 개발 된 토양 세균이 메커니즘의 분자 기초를 공부하기 위해 최선을 다하고 있습니다"라고 그는 말했다. 이 작업의 일환으로, 2014 년과 INTA-의 실비 -investigadora 캄포스 Ghio 성공적으로 그들은 박테리아의 새로운 종입니다. "그것은 다른 사람과 비슷했지만, 모두 세포벽과 분비되는 단백질의 일부, 나머지를 구별 특성을 한 것으로 게놈 및 생화학 적 특성, 톱을 공부에서"캄포스 말했다. A59T 균주는 그람 양성 세균, 혐기성, 내생 포자 형성되고 봉 형상이다. 최적의 성장 조건은 28 ~ 37 ° C, 5 내지 10의 범위의 pH 7의 범위가 30 ° C이며, 염화나트륨 (염화나트륨)의 7 %까지 견뎌. 16S RNA 유전자의 서열 분석에 따르면, 계통 발생 학적 (99.1 동일한 그룹 BCRC 17,757 파 에니 taichungensis T (99.7 %의 뉴클레오티드 서열 동일성) 및 파 에니 pabuli NBRC 13638 T 배치 사업가 찾아 냈습니다 %)과 밀접 파 에니 tundrae A10bT (98.8 %)에 관한 것이다. 그러나 계통 연구는 별도 분기 다른 균주에 넣고 자이라 -gyrB- A59T 효소를 코딩하는 유전자에 기초하여. 발견은 네이티브 숲 파타고니아 아르헨티나에서 수집 한 토양 샘플에서 만들어졌다. 캄포스는 잎이나 부패 로그가 표면을 덮고있는 맨틀에서 일어나는에 초점을 넣어. "미생물 작용이 있으며, 탄소원으로서 사용 -azúcares- 작은 요소로 다운 다당류 그 틈은"예시. 동시에, 실험실에서, 캄포스 조사한다는 방법을 개선하고 식물 바이오 매스의 분해에 대한 생물학적 과정을 복제합니다. 따라서, 게놈의 연구에서 분비 단백질 -secretoma- 박테리아 균주 관리 아르헨티나의 천연 섬유소의 집합은 탄수화물의 활성 효소를 인식하고 더 재조합 효소의 라이브러리를 개발하고 특징. "이 연구는 우리가 자세히 다당류의 해체의 과정을 알 수"캄포스 말했다. 자일란 구조적 미생물 다당류, 즉, 식물 세포벽의 성분이다. 그것은 셀룰로오스 -after 두 번째로 풍부한 다당류이며, 또한 빠르게 저하됩니다. "이 기능은 다양한 생명 공학 응용 프로그램에서 사용하기 위해 연구를 심화하기 위해 우리를 장려,"캄포스 및 예시 말했다 : "이 박테리아는 다른 용도 중에서, 프리 바이오 틱 기능을 가지고 개선하기 위해 건강 기능 식품에 사용 할 수 있습니다 짧은 -xilooligosacáridos- 다당류를 생성 할 수 있습니다 인간과 동물에 대한 식품의 소화율 ". 파 에니가 xylanivorans 박테리아 즉, 막대 모양이다하는 균이다. 그것은 넓은 0.65-0.77로 긴 2.28 마이크로 미터 (마이크론)에 1.93의 크기를 갖는다. 그것은 다른 탄소 소스에서 성장하지만, 특히 크 실란 및 밀짚, 밀 밀짚, 사탕 수수 등의 리그 노 셀룰로오스 바이오 매스, 폐기물된다. 신비한 우주 흙 1 그램에서 미생물의 10 억이있다. 생물 분해자, 고정 제, 촉진제, 금속 이온 봉쇄 제, 광 화제 및 재활용에 발견 될 수있는 다양성이있다. 이러한 맥락에서, 세균 및 진균 변환 화학 분해. 암모늄 이온, 유기 질소의 형태를 변경하기 때문에 질소 순환은, 예를 들면, 특정 미생물이다. 기타는 대기로가는 변환 질소, 암모늄 질산염, 질산 및 기타 변경. 유기 오염 물질 미생물이 검출 된 경우, 이산화탄소와 물이 될 때까지 유사하게, 그들은 작업 변환하고 분해로 간다. 1950 년대 이후, 연구는 미생물의 지역 사회에 초점을 맞추고 그들이 어떻게 프로세스가 개별적으로 개발하고 공동으로하는 어떤 배우 상호 작용합니다. 분자 생물학의 발전과 같은 메타 지노믹스와 같은 새로운 도구의 결합으로, 과학자들은 토양에 살고있는 지역 사회에 대한 자세한 내용을 이해할 수있다. 지금, 그것은 메타 지노믹스 무엇인가? 아리엘 Amadio는 INTA Rafaela 전문가 -Santa FE-은 추출하고 전 세계적으로 자신의 DNA를 분석, 지역 사회를 구성하는 다른 생물의 게놈 시퀀스를 공부하고 있다고 말했다. "그것은 우리가 분리 할 필요없이 미생물의 전체 지역 사회를 분석 할 수있는 도구입니다, 전통적으로 일어난"고 말했다. DNA의 지식에서, 토양에 존재하는 미생물을 식별하고, 유전자 덕분에이 기능을 수행 할 수 있습니다 알고이 가능합니다. 다음 단계는 다양한 농업 활동에 반응하는 방법을 이해하는 것입니다. "그것은 농법은 토양 미생물 군집의 구조의 결정 요인 것을 상상하기 어렵다"존재하는 미생물의 다양성을 유지하기 위해 적절한 농업 경영에 초점을 넣어 Amadio 말했다. | Descubren una especie de bacteria que degrada biomasa Identificada como Paenibacillus xylanivorans, la cepa xilanolítica A59T fue aislada en suelos de bosque nativo de la Patagonia, en el sur de la Argentina. Gracias a la secuenciación del ADN, determinaron que tiene la capacidad para descomponer xilano y celulosa, dos componentes de la pared celular vegetal usados en la producción de bioetanol. Su hallazgo permite conocer un poco más sobre el universo de las comunidades que viven en el suelo. miércoles 26 de febrero de 2020 El suelo, además de arena, limo y arcilla, está integrado por bacterias, hongos, algas, virus, protozoarios y actinomicetos, que funcionan colectivamente. Son tantos y tan pequeños, que encontrarlos, identificarlos y caracterizarlos no es tarea sencilla. De hecho, a pesar de los esfuerzos de cientos de investigadores de todo el mundo, solo se conoce el 1 % de los microorganismos que habitan bajo los pies. Los microorganismos del suelo tienen múltiples funciones, algunos son promotores del crecimiento de las plantas, otros actúan como biofertilizantes, están los que pueden transformar residuos y, también, los patogénicos que afectan la salud de las plantas. Identificada como Paenibacillus xylanivorans, la nueva especie de bacteria descubierta por investigadores argentinos tiene la capacidad para descomponer xilano y celulosa, dos componentes de la pared celular vegetal que podrían usarse en la producción de bioetanol. Eleonora Campos es bióloga, trabaja en el Instituto de Biotecnología del Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (CNIA) del INTA, en Hurlingham –Buenos Aires– y, desde 2009, se dedica a estudiar la biología molecular de bacterias celulolíticas para la generación de biocombustibles. "Nos dedicamos a estudiar las bases moleculares de los mecanismos que han desarrollado las bacterias del suelo para degradar las estructuras que poseen las plantas y utilizar los azúcares contenidos en las mismas", señaló. Como parte de este trabajo, en 2014 Campos y Silvina Ghio –investigadora del INTA– lograron aislar una nueva especie de bacteria. "Al estudiar su genoma y las características bioquímicas, vimos que era parecida a otras, pero tenía particularidades que la distinguían del resto, tanto en la pared celular como en algunas de las proteínas que secretaba", explicó Campos. La cepa A59T es una bacteria Gram positiva, anaeróbica facultativa, formadora de endosporas y tiene forma de bastón. Sus condiciones de crecimiento óptimas son 30 °C con un rango de 28 a 37 °C, un pH 7 con un rango de 5 a 10 y tolera hasta el 7 % de NaCl (cloruro de sodio). De acuerdo con el análisis de secuencia del gen de ARN 16S, el aislado se coloca filogenéticamente en el mismo grupo que Paenibacillus taichungensis BCRC 17757 T (identidad de secuencia de nucleótidos del 99,7 %) y Paenibacillus pabuli NBRC 13638 T (99,1 %) y está estrechamente relacionado con Paenibacillus tundrae A10bT (98,8 %). Sin embargo, los estudios filogenéticos basados en el gen que codifica para la enzima girasa –gyrB– colocaron a A59T en una rama separada de todas las demás cepas. El hallazgo se produjo a partir de una muestra de suelo recolectada en un bosque nativo de la Patagonia argentina. Campos puso el foco en lo que ocurre en el manto que cubre la superficie, en donde hay hojas o troncos en estado de descomposición. "Allí están actuando los microorganismos, que descomponen los polisacáridos en elementos más pequeños –azúcares– y los utilizan como fuente de carbono", ilustró. A la par, en el laboratorio, Campos investiga cómo mejorar y replicar el procedimiento biológico para la degradación de la biomasa vegetal. Así, a partir del estudio del genoma y del conjunto de proteínas secretadas –secretoma– de aislamientos bacterianos celulolíticos nativos de la Argentina, lograron reconocer las enzimas activas sobre carbohidratos y, además, desarrollar y caracterizar una biblioteca de enzimas recombinantes. "Este estudio nos permitió conocer en detalle los procesos de deconstrucción de los polisacáridos", indicó Campos. El xilano es un polisacárido estructural de la biomasa, es decir, es uno de los componentes de la pared celular vegetal. Es el segundo polisacárido más abundante –después de la celulosa– y, también, se degrada más rápido. "Estas características nos impulsan a profundizar los estudios para aprovecharlo en distintas aplicaciones biotecnológicas", manifestó Campos y ejemplificó: "Estas bacterias, entre otros usos, permiten generar polisacáridos cortos –xilooligosacáridos– que pueden tener una función prebiótica y utilizarse en suplementos dietarios para mejorar la digestibilidad de los alimentos para humanos y animales". La bacteria Paenibacillus xylanivorans es un bacilo, es decir, tiene forma de bastón. Posee un tamaño de 1,93 – 2,28 micrómetro (μm) de largo por 0,65–0,77 de ancho. Crece en distintas fuentes de carbono, pero especialmente en xilano y en residuos de biomasa lignocelulósica, como la paja de trigo y la paja de caña de azúcar. Un misterioso universo En un gramo de suelo existen más de 10000 millones de microorganismos. Allí, es tal la diversidad que existe que se pueden encontrar organismos descomponedores, fijadores, promotores, secuestradores, mineralizadores y hasta recicladores. En ese marco, las bacterias y los hongos transforman y descomponen los productos químicos. El ciclo del nitrógeno, por ejemplo, se da porque determinados microbios cambian las formas orgánicas de nitrógeno al ion amonio. Otros lo cambian de amonio a nitrato y otros transforman el nitrato a nitrógeno gaseoso, que luego pasa a la atmósfera. De manera similar, si los microorganismos detectan un contaminante orgánico, se ponen a trabajar transformándolo y descomponiéndolo, hasta que se convierte en dióxido de carbono y agua. Desde la década de 1950, diversos estudios se enfocaron en las comunidades de microorganismos y cómo interactúan para conocer qué procesos desarrollan de manera individual y cuáles de modo colectivo. Con el avance de la biología molecular y la incorporación de nuevas herramientas, como la metagenómica, los científicos pueden entender un poco más sobre las comunidades que viven en el suelo. Ahora bien, ¿qué es la metagenómica? Ariel Amadio, especialista del INTA Rafaela –Santa Fe–, explicó que se trata del estudio de las secuencias del genoma de los diferentes microorganismos que componen una comunidad, extrayendo y analizando su ADN de forma global. "Es la herramienta que nos permite analizar comunidades enteras de microorganismos sin la necesidad de aislados, como ocurría tradicionalmente", indicó. A partir del conocimiento del ADN, es posible identificar cuáles son los microorganismos que están presentes en el suelo y, gracias a sus genes, se puede saber qué funciones cumplen. El próximo paso es entender cómo reaccionan frente a las diversas actividades agropecuarias. "No es difícil imaginar que las prácticas agrícolas son determinantes de la estructura de las comunidades microbianas del suelo", expresó Amadio quien puso el foco sobre el manejo agrícola adecuado para conservar la diversidad de microorganismos que existe. |