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

Ochoa Henríquez, Víctor Hugo

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

dc.contributor.advisor	Montaña Lara, José Salvador
dc.contributor.advisor	Comba González, Natalia Beatriz
dc.contributor.author	Ochoa Henríquez, Víctor Hugo
dc.contributor.evaluator	García Bonilla, Erika Johanna
dc.contributor.evaluator	Jiménez Avella, Diego Javier
dc.contributor.evaluator	Rubiano Labrador, Diana Carolina
dc.coverage.spatial	Colombia	spa
dc.date.accessioned	2022-05-25T12:55:41Z
dc.date.available	2022-05-25T12:55:41Z
dc.date.created	2022-05-23
dc.description.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.	spa
dc.description.abstractenglish	Salt mines and salt mining deposits represent important ecosystems in which diverse biological, chemical and environmental factors converge. Current studies in these environments have focused on the use of omics tools to analyze the taxonomic and functional diversity of halophilic microbiomes in salt mines around the world. In this study, the physicochemical and environmental characteristics of a salt deposit used for the production of gourmet salt in Manaure, La Guajira, were analyzed. In addition, an in silico analysis of the halophilic microbial community present in three salt mines in different regions of the world and its relationship with the physicochemical (pH, temperature, salinity and trace mineral content) and environmental (temperature, relative humidity, precipitation and wind speed) characteristics of each mining site was carried out. Metagenomes from saline deposits from Italy, Pakistan and Chile were downloaded from MGnify and NCBI; and subjected to quality, cleanliness and taxonomic diversity analysis in MG-RAST. Functional analysis was performed using Egg-NOG Mapper. Regarding physicochemical characteristics in the Manaure reservoir, pH values of 7.4, water temperature of 32°C and salinity 402.0 mS/cm were recorded. Chlorine was the predominant trace mineral with 889.45 mg/100 g and potassium the scarcest with 76 mg/100 g at the end of the study. Ambient temperature was 30 °C, precipitation was 3.3%, relative humidity was 65% and winds were 26.3 km/h. The results of the in silico analysis showed that the halophilic microbial community in the metagenomes of Italy, Pakistan and Chile was mostly represented by the Archaea domain. The genera Halorubrum and Haloquadratum were predominant in a pH range between 6.4 and 7.5; seawater temperature between 38 and 41.2 °C; and salinity between 24.1 and 34.1%. The common genera in the 3 metagenomes were Halorubrum, Haloquadratum, Haloarcula, Halobacterium and Natronomonas, under neutral and/or basic pH conditions and as salinity increases. Functional analysis of the three metagenomes identified genes related to translation, ribosome structure and biogenesis, post-translational modifications, protein turnover, chaperones, as well as universal stress proteins. The participation of these proteins in osmoadaptation systems, previously reported in halophilic archaea, is documented. The results of the in silico analysis, added to the physicochemical and environmental characteristics of the saline deposit of Manaure, La Guajira, allowed predicting the possible associated microbial community. Keywords: halophilic microorganisms, metagenomics, taxonomic diversity, extreme environments, osmoadaptation, functional diversity.	spa
dc.description.degreelevel	Maestría	spa
dc.description.degreename	Magíster en Ciencias Biológicas	spa
dc.format	PDF	spa
dc.format.mimetype	application/pdf	spa
dc.identifier.doi	https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.59833
dc.identifier.instname	instname:Pontificia Universidad Javeriana	spa
dc.identifier.reponame	reponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javeriana	spa
dc.identifier.repourl	repourl:https://repository.javeriana.edu.co	spa
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10554/59833
dc.language.iso	spa	spa
dc.publisher	Pontificia Universidad Javeriana	spa
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias	spa
dc.publisher.program	Maestría en Ciencias Biológicas	spa
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2	spa
dc.rights.licence	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional	*
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dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/	*
dc.subject	Microorganismos halófilos	spa
dc.subject	Metagenómica	spa
dc.subject	Ambientes extremos	spa
dc.subject	Osmoadaptación	spa
dc.subject	Diversidad funcional	spa
dc.subject	Diversidad taxonómica	spa
dc.subject.armarc	Maestría en ciencias biológicas - Tesis y disertaciones académicas	spa
dc.subject.armarc	Metagenoma - La Guajira (Colombia)	spa
dc.subject.armarc	Microorganismos halófilos - La Guajira (Colombia)	spa
dc.subject.armarc	Sales - La Guajira (Colombia)	spa
dc.subject.keyword	Halophilic microorganisms	spa
dc.subject.keyword	Metagenomics	spa
dc.subject.keyword	Taxonomic diversity	spa
dc.subject.keyword	Extreme environments	spa
dc.subject.keyword	Osmoadaptation	spa
dc.subject.keyword	Functional diversity	spa
dc.title	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	spa
dc.title.english	In silico analysis of halophilic microbial communities and their relationship with environmental conditions in salt deposits used for gourmet salt production in Manaure, La Guajira	spa
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.driver	info:eu-repo/semantics/masterThesis
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría	spa