Bioprospection of marine microorganisms: biotechnological applications and methods

Environmental microorganisms constitute an almost inexhaustible reserve of genetic and functional diversity, accumulated during millions of years of adaptive evolution to various selective pressures. In particular, the extent of microbial biodiversity in marine habitats seems to grow larger as new techniques emerge to measure it. This has resulted in novel and more complex approaches for the screening of molecules and activities of biotechnological interest in these environments. In this review, we explore the different partially overlapping biotechnological fields that make use of microorganisms and we describe the different marine habitats that are particularly attractive for bioprospection. In addition, we review the methodological approaches currently used for microbial bioprospection, from the traditional cultivation techniques to state of the art metagenomic approaches, with emphasis in the marine environment.Bioprospección de microorganismos marinos: aplicaciones biotecnológicas y métodos. Los microorganismos ambientales constituyen una reserva prácticamente inagotable de diversidad genética, acumulada durante millones de años de evolución adaptativa a varias presiones selectivas. En particular, la magnitud de la biodiversidad microbiana en hábitats marinos parece crecer al emerger nuevas técnicas para medirla. Como resultado, se han comenzado a utilizar enfoques novedosos y más complejos para la búsqueda de moléculas y actividades de interés biotecnológico en estos ambientes. En este artículo de revisión, nosotros exploramos los diferentes campos de la biotecnología que utilizan microorganismos, los cuales se superponen parcialmente, y describimos los diferentes hábitats marinos que resultan particularmente atractivos para la bioprospección. Además, revisamos los enfoques metodológicos actualmente utilizados para la bioprospección microbiana, desde las técnicas de cultivo tradicionales hasta modernos enfoques metagenómicos, con énfasis en el medio ambiente marino

Characterization of indigenous Rhodococcus sp 602, a strain able to accumulate triacylglycerides from naphthyl compounds under nitrogen-starved conditions

International audienceAn indigenous bacterium (strain 602) isolated in this study from a polluted soil sample collected in Patagonia (Argentina) was investigated in relation to us metabolic responses under unbalanced growth conditions This strain was identified as Rhodococcus sp by molecular analyses Strain 602 showed the ability to degrade a wide range of compounds and to synthesize triacylglycerols under nitrogen-limiting conditions Cells were also able to accumulate triacylglycerols during cultivation on naphthalene and naphthyl-1-dodecanoate Triacylglycerols produced by resting cells in the presence of naphthyl-l-dodecanoate contained only short-chain length fatty acids (from C8 to Cr), suggesting an initial attack of the substrate by an esterase releasing I-naphthol and dodecanoic acid, which was subsequently degraded by a-oxidation On the other hand, naphthalene seemed to be degraded by a mono-oxygenase yielding 1-naphthol, which was then transformed to 4-hydroxy-1-tetralone and to other possible metabolic Intermediates On the basis of the results obtained, a pathway involved in the metabolism of both aromatic compounds under nitrogen starvation by strain 602 is proposed The results also demonstrated that Rhodococcus sp 602 maintains its metabolic activity even in the absence of a nitrogen source Intracellular triacylglycerols may help cells to maintain their catabolic activities under these growthrestricting condition

Aislamiento, identificación y actividad antimicrobiana de bacterias del ácido láctico del estuario de Bahía Blanca

This study analyzed the biodiversity of lactic acid bacteria present in the Bahía Blanca Estuary and their antimicrobial activity against pathogens associated with the cultivation of salmonid. A total of 21 lactic acid bacteria (LAB) strains were isolated from superficial sediments and fish of the estuary. The fish species were selected from those that spend most of their life cycle in the estuary. According to 16S rDNA analysis, isolates were affiliated with the genera Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc, Enterococcus and Weissella. The predominant LAB isolates from the fish species belonged to Weissella viridescens, which was isolated from three of the four species analyzed. None of the LAB species isolated from fish was found in sediments. The agar diffusion method was used for detection of antagonistic activity against Listeria monocytogenes, Yersinia ruckeri, Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida and two strains of Lactococcus garvieae. All the isolates exhibited some degree of antagonistic activity against L. monocytogenes, Y. ruckeri and both strains of Lc. garvieae. Twelve strains were found to be inhibitory for A. salmonicida. This study is the first report on the diversity of lactic acid bacteria in a coastal marine environment and fish from Argentina. The sediments and fish analyzed showed microbial strains with the ability to suppress pathogen growth under in vitro conditions, suggesting their potential as biological control agents for aquaculture and fish processing.Este estudio analiza la biodiversidad de bacterias del ácido láctico presentes en el estuario de Bahía Blanca y su actividad antimicrobiana frente a patógenos relacionados con el cultivo de salmónidos. Se aislaron 21 cepas de bacterias del ácido láctico a partir de peces y sedimentos del estuario. Las especies de peces fueron seleccionadas entre aquellas que habitan la mayor parte de su ciclo en el estuario. De acuerdo al análisis de la secuencia 16S ADNr, los aislamientos correspondieron a los géneros Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc, Enterococcus y Weissella. La especie predominante en los aislamientos obtenidos de peces fue Weissella viridescens, la cual fue aislada de tres de las cuatro especies de peces estudiados. Ninguna de las especies aisladas de los peces fue encontrada en los sedimentos. El método de difusión en agar se empleó para detectar la actividad antimicrobiana de las cepas aisladas frente a patógenos de salmónidos: Yersinia ruckeri, Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida, y dos cepas de Lactococcus garvieae, y frente a Listeria monocytogenes. Todas las cepas mostraron algún grado de inhibición frente a L. monocytogenes, Y. ruckeri and Lc. garvieae. Doce cepas mostraron actividad frente a A. salmonicida. Este estudio es el primer reporte sobre la diversidad de bacterias del ácido láctico en un ambiente marino costero y en peces de la Argentina. Las cepas de bacterias del ácido láctico obtenidas de peces y sedimentos con capacidad de inhibir in vitro los patógenos estudiados podrían tener aplicación en el control biológico en acuicultura y en la industria procesadora de pescado

Quality Control (2004/2005) Performed By The Latin American Society For Forensic Genetics (Sociedad Latinoamericana De Genética Forense)

Los estudios de genética forense en Latinoamérica son efectuados por laboratorios públicos y privados. La Sociedad Latinoamericana de Genética Forense (www.slagf.or g) posee un programa para favorecer la colaboración y la mejora de la calidad de los resultados obtenidos. El concepto básico del programa es que un caso de paternidad o forense ficticio es enviado y analizado por todos los laboratorios participantes. Además, se incluye un caso teórico para el cálculo del índice correspondiente. Este procedimiento es repetido una vez por año desde 2003, cuando la SLAGF fue creada, y los resultados se comparan con otros controles regionales llevados a cabo durante los años 1998 y 2003. Las muestras deben ser analizadas de acuerdo con los procedimientos y marcadores empleados habitualmente por cada participante. Los resultados se distribuyen a cada uno, y se detectan las variaciones intra e inter-laboratorio. El resultado de cada control de calidad es la base de una discusión para mejorar la calidad de los análisis de ADN, lo cual se ha ido produciendo desde 1998 hasta la fecha.Studies on forensic genetics in Latin America are performed at public and private laboratories. The Latin American Society for Forensic Genetics ( Sociedad Latinoamericana de Genética Forense ) (www.slagf.or g) has a joint program to increase the collaboration and to give support in quality improvement. The basic concept for the program is that one fictitious paternity or forensic case is shipped to and analyzed in all participating laboratories. In addition, a theoretical case is sent in order to do the index calculation. This procedure is repeated once a year since 2003, when the Society was created, and the results were compared with other regional controls performed before (1998 and 2000). The samples should be analyzed according to the local procedures and with the marker systems typically used. The results are distributed to the participating laboratories and both the intra and inter laboratory variations are to be focused upon. The results of each quality control are the basis for a discussion to improve the quality of the tests, as seen from 1998 to date.Fil: Penacino, G.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Álvarez, M.. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; Argentina. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; ArgentinaFil: Arce, V.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Arévalo, J.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Arrieta, G.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Barretto, R.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Basso, Nestor Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico; Argentina. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Borja, L.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Carbajal, L. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Chiarello, A.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: de Santi, V.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Domínguez, V.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Espinoza, M.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Estrada, M.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Fortín, M.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Gaviria, A.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Gélvez, X.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Gentili, A.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Giugliani, R.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Gómez, M.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: González, P.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Gónzalez, S.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Gutiérrez, A.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Hau, J.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Iannacone, G.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Ibarra, A.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Iglesias, M.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Jaime, J.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: León, A.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Martínez, M.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Marti, M.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Martins, J.. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; ArgentinaFil: Olivera, Nelda Lila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónico; Argentina. Sociedad Latinoamericana de Genética Forense; Argentina. Unidad de Análisis de ADN del Colegio Oficial de Farmacéuticos y Bioquímicos de Capital Federal; Argentin