Identificación molecular de microorganismos aislados en planteles mineros artesanales de Nicaragua

Bioprospecting is an investigation conducted to identify species, genes and products with current or potential uses by mankind. Therefore, this project was developed with the purpose of identifying potentially useful native strains for the engineering development of biotechnological processes, where isolation techniques were applied, in addition to a recognition of the morphological characteristics of microorganisms by observing Gram stains, adhesive tapes and fresh stains; as well as the molecular identification by sequencing the 16S regions for bacteria and STIs and D1 / D2 / D3 for fungi. Concluded the work, a total of 66 microbial isolates were obtained, which were subjected to morphological tests and among these only 18 bacteria, 2 filamentous fungi, 3 yeast fungi were carried out molecular tests, which allowed to identify 6 different bacterial species and 5 fungal species, in addition to those identified up to genus level of Halomonas sp and Enterobacter sp. The fully identified strains belong to: bacteria such as (1) Acinetobacter calcoaceticus, (1) Aeromonas hydrophila, (4) Bacillus cereus, (1) Bacillus marisflavi, (1) Exiguobacterium aurantiacum and (1) Terribacillus saccharophilus and fungi such as: (1) Cyberlindnera jadinii, (1) Pichia jadinii, (1) Trichosporon asahii, (1) Penicillum janthinellum and (1) Penicillum simplicissimum.La bioprospección es una investigación realizada para identificar especies, genes y productos con usos actuales o potenciales por parte de la humanidad. Por consiguiente, se desarrolló este proyecto con el propósito de identificar cepas nativas potencialmente útiles para el desarrollo ingenieril de procesos biotecnológicos, donde se aplicaron técnicas de aislamiento, además de un reconocimiento de las características morfológicas de los microorganismos mediante la observación de tinciones de Gram, cintas adhesivas y tinciones en fresco; así como, la identificación molecular por la secuenciación de las regiones 16S para bacterias e ITS y D1/D2/D3 para hongos. Concluido el trabajo se obtuvo un total de 66 aislados microbianos, a los que se les realizaron pruebas morfológicas y entre estos solo a 18 bacterias, 2 hongos filamentosos, 3 hongos levaduriformes se les realizaron las pruebas moleculares, lo que permitió identificar 6 especies bacterianas diferentes y 5 especies fúngicas, además de las identificadas hasta nivel de géneros de Halomonas sp y Enterobacter sp. Las cepas plenamente identificadas pertenecen a: bacterias como (1) Acinetobacter calcoaceticus, (1) Aeromonas hydrophila, (4) Bacillus cereus, (1) Bacillus marisflavi, (1) Exiguobacterium aurantiacum y (1) Terribacillus saccharophilus y hongos como: (1) Cyberlindnera jadinii, (1) Pichia jadinii, (1) Trichosporon asahii, (1) Penicillum janthinellum y (1) Penicillum simplicissimum

Identificación molecular de microorganismos aislados de quesera artesanal ubicada en la Libertad-Chontales, Nicaragua

In the artisanal cheese production of Nicaragua, a number of microorganisms coexist that have not been studied, and many times it is not considered how they intervene in the production of cheese. For this reason, in this work microorganisms were isolated from an artisan cheese making shop in basic culture media AN, LB, PCA, PDA and AM in order to isolate a large number of microorganisms. Once the cultures were isolated and purified, 82 bacteria were obtained, 3 yeast fungi and 12 filamentous fungi. By means of the morphological analysis of the macro and microscopic characteristics, 16 morphotypes that included bacteria and fungi were selected for molecular identification by means of DNA extraction, PCR amplification and sequencing of the 16S regions for bacteria, ITS for filamentous fungi and the D1 / D2 / D3 domains for yeast. 20 isolates were identified at the species level: Bacillus cereus (1), Enterobacter cloacae (1), Escherichia coli (1), Klebsiella pneumoniae (2), Planococcus maritimus (1), Proteus vulgaris (1), Pseudomonas aeruginosa (2 )), Psychrobacter Alimentarius (1), Serratia marcescens (3), Staphylococcus aureus (1), Cybelindnera jadinii (2), Rhodotorula mucilaginosa (1), Candida paraugosa (1), Aspergillus hiratsukae (1) and Trichoderma orientale (1) . In addition, 7 bacteria are identified at the genus level: Enterobacter sp (4), Escherichia sp (1), Klebsiella pneumoniae (1) and Pseudomonas sp (1). This research contributes to the advancement of the knowledge of the microorganisms present in the production process of an artisan cheese maker, allowing the selection and use of these for their application in biotechnological processes.En la producción quesera artesanal de Nicaragua coexisten un sin número de microorganismos que no han sido estudiados, y muchas veces no se considera como intervienen en la producción del queso. Por tal razón, en este trabajo se aislaron microorganismos de una quesera artesanal en medios de cultivos básicos AN, LB, PCA, PDA y AM con el objeto de aislar una amplia cantidad de microorganismos. Una vez aislados y purificados los cultivos se obtuvieron 82 bacterias, 3 hongos levaduriformes y 12 hongos filamentosos. Mediante el análisis morfológico de las características macro y microscópicas se seleccionaron 16 morfotipos que incluían bacterias y hongos, para la identificación molecular mediante la extracción del ADN, la amplificación por la PCR y la secuenciación de las regiones 16S para bacterias, ITS para hongos filamentosos y los dominios D1/D2/D3 para las levaduras. Se logró identificar 20 aislados a nivel de especie: Bacillus cereus (1), Enterobacter cloacae (1), Escherichia coli (1), Klebsiella pneumoniae (2), Planococcus maritimus (1), Proteus vulgaris (1), Pseudomonas aeruginosa (2), Psychrobacter alimentarius (1), Serratia marcescens (3), Staphylococcus aureus (1), Cybelindnera jadinii (2), Rhodotorula mucilaginosa (1), Candida pararugosa (1), Aspergillus hiratsukae (1) y Trichoderma orientale (1). Además, se identificaron 7 bacterias a nivel de género: Enterobacter sp (4), Escherichia sp (1), Klebsiella pneumoniae (1) y Pseudomonas sp (1). La presente investigación contribuirá al avance del conocimiento de los microorganismos presentes en el proceso de producción de una quesera artesanal, permitiendo la selección y utilización de estos para su aplicación en procesos biotecnológicos

Aislamiento e identificación de microorganismos en biopelículas provenientes del Castillo de Chapultepec, Ciudad de México.

La microbiología hasta hoy está fundamentada en cultivos puros y microorganismos independientes, en realidad los cultivos puros no existen en la naturaleza, sino que los microorganismos se combinan en grandes colonias limosas (biopelículas) donde los diversos individuos establecen relaciones y dependencias. Solamente en Estados Unidos de América se estima que las biopelículas causan billones de dólares en pérdidas de energía, daños a equipos, contaminación de productos e infecciones médicas. En este trabajo se presentan los resultados del aislamiento de microorganismos por métodos microbiológicos y moleculares a partir de biopelículas localizadas en El Castillo de Chapultepec de la ciudad de México, determinándose que en las mismas coexisten diferentes géneros de hongos filamentosos como Cladosporium, Mucor, Alternaria, Aspergillus, Aureobasidium, Rhodotorulas entre otros. Además de géneros bacterianos como Bacillus, Pantoea, Kokuria, etc. Muchos de estos géneros microbianos han sido abundantemente reportados como participantes en procesos de biodeterioro a monumentos y otros están reportados como contribuyentes a su restauración, por lo que este trabajo abre las puertas a futuras investigaciones que permitan la restauración biológica de los monumentos, su conservación y desarrollo de nuevos procesos biotecnológicos

La bioprecipitación de carbonato de calcio por la biota nativa como un método de restauración.

A selection of 30 previously isolated bacteria of different types were taken, mainly Bacillus, which had been previously identified by microbiological and molecular methods to be epilithic biofilms from Chapultepec's Castle in Mexico City, DF. Different methodologies were practiced to determine which of them were forming biofilms and their quantification, the ureasa test and the production of crystals of calcium carbonate in Petry plate with Luria Bertani enriched with calcium carbonate to 0.2 %. The crystals obtained were submitted to diffraction of X-rays and Electronic Microscopy of Sweep. The results show that all microorganisms tested were involved in the process of biofilm formation, and only 12 isolates, including the IS16 (Bacillus subtilis); IIS15a (Bacillus cereus) and IIIS10 (Bacillus subtilis) strains, were the best biofilm formers with high UFC / mL, good in terms of bioprecipitation of carbonates. Particularly, the strains IIIS4 (Bacillus megaterium), IS5 (Bacillus subtilis), IIIS9b (Bacillus subtilis), 21 (Pantoea agglomerans) and IIIS5 (Bacillus simplex). May be some of the microorganisms could be capable of producing urease, to induce precipitation of calcite that contributes to the restoration. As of now, little is known about the participation of Pantoea agglomerans in processes of biorrestauration by means of bioprecipitation of crystals of calcium carbonate and due to the fact that a good response was obtained from the test of ureasa and the crystals obtained were mainly Calcita (99 %), this work shows the feasibility of using this native microorganisms for their activation to achieve the restoration of the worn monuments.Partiendo de 30 aislados bacterianos de diferentes tipos (fundamentalmente Bacillus), previamente aislados e identificados por métodos microbiológicos y moleculares, provenientes de biopelículas epilíticas traídas del Castillo de Chapultepec de la ciudad de México, DF. Se realizaron diferentes metodologías como comprobación y determinación de formación biopelículas y su cuantificación, prueba de ureasa y la producción de cristales de carbonato de calcio en placa Petry con LB enriquecido con carbonato de calcio al 0.2 %. Los cristales fueron enviados a difracción de rayos X y Microscopia Electrónica de Barrido.Los resultados muestran que en alguna medida todos los microorganismos probados  participan en el proceso de formación de biopelículas y un total de 12 aislados destacaron como los mejores formadores de biopelículas, sobresaliendo las cepas IS16 y IIIS10 (Bacillus subtilis), IIS15a (Bacillus cereus) por ser las que mayores UFC/mL presentaron en la biopelícula. Todos los buenos formadores de biopelículas resultan también adecuados en cuanto a bioprecipitación de carbonatos, destacando las cepas IIIS4 (Bacillus megaterium), IS5 (Bacillus subtilis) e IIIS9b (Bacillus subtilis), 21 (Pantoea agglomerans) y la IIIS5 (Bacillus simplex). Poco o nada se sabe hasta el momento de la participación de Pantoea agglomerans en procesos de biorrestauración mediante bioprecipitación de cristales de carbonato de calcio y debido a que se obtuvo buena respuesta a la prueba de ureasa y los cristales obtenidos fueron mayormente Calcita (99 %), este trabajo muestra la factibilidad de usar la biota nativa para su activación y así lograr la restauración de los monumentos biodeteriorados

Potencial del laboratorio de biotecnología del PIESA-UNI para desarrollar bioprocesos ambientales, agrícolas e industriales

Los microorganismos se encuentran presentes en todos los ambientes y son capaces de sintetizar productos útiles para el hombre, representan unos pocos centenares de especies de entre las más de cien mil descritas en la naturaleza. La biotecnología tiene un carácter interdisciplinario y por medio de sus herramientas, permite la obtención de productos a partir de materias primas, incidiendo sus aplicaciones sobre alimentos, industria agroalimentaria, medicina, producción industrial, medio ambiente y producción de energía, siendo el uso de microorganismos una constante en la mayoría de las áreas. La importancia de la biotecnología blanca radica en el diseño de productos y la aplicación de procesos biotecnológicos como alternativa a procesos químicos convencionales, que conlleven ventajas económicas y medioambientales y reduzcan o eliminen el uso y generación de sustancias peligrosas. El presente trabajo, resume la investigación de varios años desarrollada en el PIENSA-UNI, con el propósito de colectar microorganismos provenientes de diferentes fuentes, aislarlos e identificarlos por vía molecular, para finalmente desarrollar bioprocesos que contribuyan a la solución de problemas ambientales (biorremediación de metales pesados, de suelos, de pesticidas, de petróleo, biolixiviacion, manejo de residuales industriales), desarrollo de aplicaciones agrícolas (estimuladores del crecimiento, biofertilizantes, bioinsecticidas) e industriales como producción de diferentes enzima

Identificación morfológica y molecular de especies autóctonas trichoderma spp., aisladas de suelos de importancia agrícola

Trichoderma sp. is a genus of fungus that is being used widely as a sustainable alternative for the control of plant diseases and growth promoter in crops of agricultural importance. It has a great genetic diversity Therefore, this study aims to identify and describe morphologically and molecularly species from different sources as diverse as agricultural soil, crushed tomato, plantain cultivation, pastures, among others. In the study, 17 fungal isolates were found with characteristics in their colonies similar to Trichoderma spp.Which after observing their morphological characteristics were presumptively identified as belonging to this genus. The characterization of its conidiophore, phialides and conidia, showed that these isolates corresponded to the genus Trichoderma spp. Subsequently, it was demonstrated that, the 17 isolates belonged to the genus Trichoderma sp by sequencing, using the ITS1 primers (5 TCC GTA GGT GAA CCT GCG G 3) rDNA, finding 7 different species of the fungus in the study, which were: T. harzianum, T. viride, T. asperellum, T. asperelloide, T. songyi, T. virens and T. brief. From these species, T. asperellum and T. harzianum, are of vital importance because they have been previously identified as effective agents for the biological control of diseases and plant growth promoters and a new door of research with T. breve and T. songyi, is opened since very little is known about the biotechnological application of these.Trichoderma sp.  es un género de hongo que está siendo utilizado ampliamente como una alternativa sostenible para el control de enfermedades de plantas y promotor de crecimiento en cultivos de importancia agrícola. Tiene una gran diversidad genética, por lo que el presente estudio pretende identificar y describir morfológica y molecularmente especies provenientes de diferentes fuentes tan diversas como suelo agrícola, tomate triturado, cultivo de plátano, pastos entre otros. En el estudio se encontró 17 aislados de hongos con características en sus colonias similares a Trichoderma spp., los cuales después de observar sus características morfológicas se identificaron presuntivamente como pertenecientes a este género. La caracterización de su conidióforo, fiálides y conidias, demostró que dichos aislados correspondían al género Trichoderma spp. Posteriormente se demostró que los 17 aislados pertenecían al género Trichoderma sp mediante secuenciación, utilizando los cebadores ITS1 (5 TCC GTA GGT GAA CCT GCG G 3) ADNr, encontrándose 7 especies diferentes del hongo en el estudio, las cuales fueron: T. harzianum, T. viride, T. asperellum, T. asperelloide, T. songyi, T. virens y T. breve. De estas especies T. asperellum y T. harzianum, son de vital importancia por ser previamente identificadas como efectivos agentes de control biológico de enfermedades y promotores de  crecimiento    de plantas y se abre una nueva puerta de investigación con T. breve y T. songyi, ya que muy poco se conoce sobre la aplicación biotecnológica de éstas

Caracterización de comunidades microbianas con potencial biotecnológico para la prevención del deterioro estructural

Tesis. (Doctor en Ciencias en Biotecnología). Instituto Politécnico Nacional, Centro de Biotecnología Genómica. 2012. 1 archivo PDF, (xiv; 155 páginas), tesis.ipn.m

LA BIOPRECIPITACIÓN DE CARBONATO DE CALCIO POR LA BIOTA NATIVA COMO UN MÉTODO DE RESTAURACIÓN

Partiendo de 30 aislados bacterianos de diferentes tipos (fundamentalmente Bacillus), previamente aislados e identificados por métodos microbiológicos y moleculares, provenientes de biopelículas epilíticas aisladas del Castillo de Chapultepec de la ciudad de México, DF. Se realizaron diferentes metodologías como comprobación de capacidad para formar biopelículas y su cuantificación, prueba de ureasa y la producción de cristales de carbonato de calcio en placa Petry con Luria Bertani enriquecido con carbonato de calcio al 0.2 %. Los cristales fueron enviados a difracción de rayos X y Microscopia Electrónica de Barrido. Los resultados muestran que en alguna medida todos los microorganismos probados participan en el proceso de formación de biopelículas y un total de 12 aislados destacaron como los mejores formadores de biopelículas, sobresaliendo las cepas IS16 y IIIS10 (Bacillus subtilis), IIS15a (Bacillus cereus) por ser las que mayores UFC/mL presentaron en la biopelícula. Todos los buenos formadores de biopelículas resultan también adecuados en cuanto a bioprecipitación de carbonatos, destacando las cepas IIIS4 (Bacillus megaterium), IS5 (Bacillus subtilis), IIIS9b (Bacillus subtilis), 21 (Pantoea agglomerans) y la IIIS5 (Bacillus simplex). Poco o nada se sabe hasta el momento de la participación de Pantoea agglomerans en procesos de biorrestauración mediante bioprecipitación de cristales de carbonato de calcio y debido a que se obtuvo buena respuesta a la prueba de ureasa y los cristales obtenidos fueron mayormente Calcita (99 %), este trabajo muestra la factibilidad de usar la biota nativa para su activación y así lograr la restauración de los monumentos biodeteriorados

Магистерская диссертация

A selection of 30 previously isolated bacteria of different types were taken, mainly Bacillus, which had been previously identified by microbiological and molecular methods to be epilithic biofilms from Chapultepec's Castle in Mexico City, DF. Different methodologies were practiced to determine which of them were forming biofilms and their quantification, the ureasa test and the production of crystals of calcium carbonate in Petry plate with Luria Bertani enriched with calcium carbonate to 0.2 %. The crystals obtained were submitted to diffraction of X-rays and Electronic Microscopy of Sweep. The results show that all microorganisms tested were involved in the process of biofilm formation, and only 12 isolates, including the IS16 (Bacillus subtilis); IIS15a (Bacillus cereus) and IIIS10 (Bacillus subtilis) strains, were the best biofilm formers with high UFC / mL, good in terms of bioprecipitation of carbonates. Particularly, the strains IIIS4 (Bacillus megaterium), IS5 (Bacillus subtilis), IIIS9b (Bacillus subtilis), 21 (Pantoea agglomerans) and IIIS5 (Bacillus simplex). May be some of the microorganisms could be capable of producing urease, to induce precipitation of calcite that contributes to the restoration. As of now, little is known about the participation of Pantoea agglomerans in processes of biorrestauration by means of bioprecipitation of crystals of calcium carbonate and due to the fact that a good response was obtained from the test of ureasa and the crystals obtained were mainly Calcita (99 %), this work shows the feasibility of using this native microorganisms for their activation to achieve the restoration of the worn monuments.Partiendo de 30 aislados bacterianos de diferentes tipos (fundamentalmente Bacillus), previamente aislados e identificados por métodos microbiológicos y moleculares, provenientes de biopelículas epilíticas traídas del Castillo de Chapultepec de la ciudad de México, DF. Se realizaron diferentes metodologías como comprobación y determinación de formación biopelículas y su cuantificación, prueba de ureasa y la producción de cristales de carbonato de calcio en placa Petry con LB enriquecido con carbonato de calcio al 0.2 %. Los cristales fueron enviados a difracción de rayos X y Microscopia Electrónica de Barrido.Los resultados muestran que en alguna medida todos los microorganismos probados  participan en el proceso de formación de biopelículas y un total de 12 aislados destacaron como los mejores formadores de biopelículas, sobresaliendo las cepas IS16 y IIIS10 (Bacillus subtilis), IIS15a (Bacillus cereus) por ser las que mayores UFC/mL presentaron en la biopelícula. Todos los buenos formadores de biopelículas resultan también adecuados en cuanto a bioprecipitación de carbonatos, destacando las cepas IIIS4 (Bacillus megaterium), IS5 (Bacillus subtilis) e IIIS9b (Bacillus subtilis), 21 (Pantoea agglomerans) y la IIIS5 (Bacillus simplex). Poco o nada se sabe hasta el momento de la participación de Pantoea agglomerans en procesos de biorrestauración mediante bioprecipitación de cristales de carbonato de calcio y debido a que se obtuvo buena respuesta a la prueba de ureasa y los cristales obtenidos fueron mayormente Calcita (99 %), este trabajo muestra la factibilidad de usar la biota nativa para su activación y así lograr la restauración de los monumentos biodeteriorados

Bactericidal activity of Lys49 and Asp49 myotoxic phospholipases A2 from Bothrops asper snake venom: synthetic Lys49 myotoxin II-(115-129)-peptide identifies its bactericidal region

Mammalian group-II phospholipases A2 (PLA2) of inflammatory fluids display bactericidal properties, which are dependent on their enzymatic activity. This study shows that myotoxins II (Lys49) and III (Asp49), two group-II PLA2 isoforms from the venom of Bothrops asper, are lethal to a broad spectrum of bacteria. Since the catalytically inactive Lys49 myotoxin II isoform has similar bactericidal effects to its catalytically active Asp49 counterpart, a bactericidal mechanism that is independent of an intrinsic PLA2 activity is demonstrated. Moreover, a synthetic 13-residue peptide of myotoxin II, comprising residues 1152129 (common numbering system) near the C-terminal loop, reproduced the bactericidal effect of the intact protein. Following exposure to the peptide or the protein, accelerated uptake of the hydrophobic probe N-phenyl-N-naphthylamine was observed in susceptible but not in resistant bacteria, indicating that the lethal effect was initiated on the bacterial membrane. The outer membrane, isolated lipopolysaccharide (LPS), and lipid A of susceptible bacteria showed higher binding to the myotoxin II- (1152129)-peptide than the corresponding moieties of resistant strains. Bacterial LPS chimeras indicated that LPS is a relevant target for myotoxin II-(1152129)-peptide. When heterologous LPS of the resistant strain was present in the context of susceptible bacteria, the chimera became resistant, and vice versa. Myotoxin II represents a group-II PLA2 with a direct bactericidal effect that is independent of an intrinsic enzymatic activity, but adscribed to the presence of a short cluster of basic/hydrophobic amino acids near its C-terminal loop.Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale [94NS2]/INSERM/FranceEusko Jaurlaritza and the Universidad de Navarra of Spain/[PM92-0140-CO2]/UNAV/SpainInternational Foundation for Science/[F/1388-3F]/IFS/ SwedenVicerrectoría de Investigación Universidad de Costa Rica/[741-95-264]/UCR/Costa RicaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias de la Salud::Instituto Clodomiro Picado (ICP