Análisis in silico de comunidades microbianas halófilas y su relación con las condiciones ambientales en depósitos salinos empleados para la producción de sal gourmet en Manaure, La Guajira

Abstract

Las minas y depósitos para la explotación de sal representan importantes ecosistemas, en los que convergen diversos factores biológicos, químicos y medioambientales. Los estudios actuales en estos ambientes se han centrado en el uso de herramientas ómicas, para analizar la diversidad taxonómica y funcional de los microbiomas halófilos en las minas de sal de todo el mundo. En este trabajo, se analizaron las características fisicoquímicas y ambientales de un depósito salino empleado para la producción de sal gourmet en Manaure, La Guajira. Adicionalmente, se realizó un análisis “in silico” de la comunidad microbiana halófila presente en tres minas de sal de diferentes regiones del mundo y su relación con las características fisicoquímicas (pH, temperatura, salinidad y contenido de oligominerales) y ambientales (temperatura, humedad relativa, precipitación y velocidad del viento) propias de cada lugar de explotación. Los metagenomas de depósitos salinos de Italia, Pakistán y Chile fueron descargados de MGnify y NCBI; y sometidos a análisis de calidad, limpieza y diversidad taxonómica en MG-RAST. El análisis funcional fue realizado usando Egg-NOG Mapper. Respecto a las características fisicoquímicas en el depósito de Manaure, se registraron valores de pH de 7.4, temperatura del agua de 32°C y salinidad 402.0 mS/cm. El cloro fue el oligomineral predominante con 889,45 mg/100 g y el potasio el más escaso con 76 mg/100 g al final del estudio. La temperatura ambiental fue de 30 °C, la precipitación de 3.3%, la humedad relativa del 65% y los vientos de 26.3 km/h. Los resultados del análisis “in silico”, mostraron que en la comunidad microbiana halófila de los metagenomas de Italia, Pakistán y Chile estuvo mayormente representada por el dominio Archaea. Los géneros Halorubrum y Haloquadratum fueron los predominantes en un rango de pH entre 6,4 y 7,5; la temperatura del agua de mar entre 38 y 41,2 °C; y la salinidad entre 24,1 y 34,1%. Los géneros comunes en los 3 metagenomas fueron Halorubrum, Haloquadratum, Haloarcula, Halobacterium y Natronomonas, bajo condiciones de pH neutro y/o básico y a medida que la salinidad incrementa. El análisis funcional de los tres metagenomas, permitió identificar genes relacionados con la traducción, estructura y biogénesis de ribosomas, modificaciones postraduccionales, recambio de proteínas, chaperonas, así como proteínas universales del estrés. Se encuentra documentada la participación de estas proteínas en los sistemas de osmoadaptación, previamente reportados en arqueas halófilas. Los resultados del análisis “in silico”, sumado a las características fisicoquímicas y ambientales propias del depósito salino de Manaure, La Guajira, permitieron predecir la posible comunidad microbiana asociada.

Palabras claves: microorganismos halófilos, metagenómica, diversidad taxonómica, ambientes extremos, osmoadaptación, diversidad funcional.