Caracterización molecular de comunidades bacterianas cultivables de corales sanos y con enfermedad de Banda Negra del Caribe colombiano
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2016-08-08
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Descripción
Durante los últimos años, debido a diversos factores ambientales y antropogénicos se ha observado una disminución alarmante en las colonias de corales constructores de arrecifes a nivel mundial, estos factores han provocado de manera directa e indirecta cambios en las comunidades bacterianas que conviven con otras especies y que tienen como hábitat este ecosistema. Han sido descritas diferentes enfermedades coralinas, aquella que presenta mayor incidencia en el Caribe colombiano es la enfermedad de la Banda Negra. La variación en la cantidad de especies de bacterias o en la densidad de alguna especie en particular, conduce al cambio en la homeostasis del sistema, lo que implica una fluctuación en la concentración de moléculas fundamentales para el metabolismo básico del holobionte y para el equilibrio del mismo, como las que regulan la comunicación bacteriana en el proceso conocido como Quorum Sensig (QS). El QS es un mecanismo regulado por la densidad poblacional e involucra moléculas señalizadoras y a su vez regula la expresión de diferentes fenotipos como la producción de factores de virulencia, entre otros. El aumento o la disminución de bacterias que producen moléculas señalizadoras podría influir de manera adversa en el estado de salud de los corales. Numerosos estudios han destacado el efecto que tienen las interacciones mediadas químicamente en las comunidades bacterianas y otros organismos asociados simbióticamente a los corales, ya sea en la estructura de la población, la organización de la comunidad, la función de dichos organismos en el ecosistema y los cambios y/o desequilibrios en la estructura del microbioma coralino.
En este trabajo se evaluó la producción de moléculas de señalización de QS por parte de las cepas bacterianas aisladas e identificadas a partir de muestras de corales escleractinios del Caribe colombiano sanos y enfermos de Banda Negra de las especies Montastrea faveolata y Montastrea cavernosa, por medio de ensayos en co-cultivo con cepas bacterianas biosensoras y evaluación de los extractos hechos a cultivos bacterianos maduros con solventes orgánicos por métodos cromatográficos. Se pudo concluir que la comunidad bacteriana cultivable está conformada en mayor proporción por Proteobacterias, seguida por Firmicutes y Actinobacterias en los corales enfermos, mientras que en los sanos se predominó el orden de los Firmicutes. Los ensayos de detección de moléculas de señalización realizados a las cepas Gram negativas fueron positivos principalmente en las aisladas a partir de las muestras de corales enfermos, lo que sugiere que existen eventos de comunicación bacteriana mediados por moléculas del Quorum Sensing. Se realizó el primer reporte de la producción de moléculas de señalización similares a AHLs por parte de algunas de las especies identificadas en la comunidad bacteriana.
Resumen
In recent years, due to various environmental and anthropogenic factors there has been an alarming decrease in the colonies of builders coral reefs worldwide, these factors have resulted directly and indirectly in changes in bacterial communities living with other species and whose habitat this ecosystem. It has been described different coral diseases, one that has the greatest impact on the Colombian Caribbean is the Black Band disease. The variation in the number of species of bacteria or density of a particular species, leads to changes in the homeostasis of the system, which involves a fluctuation in the concentration of basic molecules for basic metabolism and balance in the holobiont as well as those governing bacterial communication in the process known as Quorum Sensig (QS). The QS is regulated by population density and involves signaling molecules mechanisms and in turn regulates the expression of various phenotypes such as production of virulence factors, among others. The increase or decrease in bacteria that produce signaling molecules could adversely affect the health of corals. Numerous studies have highlighted the effect mediated interactions chemically in bacterial communities and other partners symbiotically with corals, either in the structure of the population, community organization, the role of these organisms in the ecosystem and changes and/or imbalances in the structure of coral microbiome.
In this work was evaluated the production of signaling molecules QS by bacterial strains isolated and identified from samples of scleractinian healthy Colombian Caribbean corals and Black Band diseased from the species Montastrea faveolata and Montastrea cavernosa; it was evaluated by coculture assays with bacterial biosensor strains and extractions made with organic solvents to mature bacterial cultures and evaluation by chromatographic methods. It was concluded that the cultivable bacterial community consists in greater proportion by Proteobacteria, Firmicutes and Actinobacteria in diseased corals, while in healthy the order of the Firmicutes were predominant. Detection assays of signaling molecules made to Gram negative strains were positive in the isolated samples from diseased corals, suggesting that there are communication events mediated by bacterial molecules Quorum Sensing. The first report of the production of molecules similar to AHL signaling by some of the species identified in the bacterial community was conducted.
Palabras clave
Corales, Enfermedad de la Banda Negra, Comunidades Bacterianas, Quorum Sensing