Aislamiento y caracterización de myxobacterias a partir de muestras ambientales de Costa Rica

Abstract

Las myxobacterias son un grupo de bacterias gram negativas, con características muy distintas con respecto a las demás bacterias. Estas producen una estructura multicelular llamada cuerpo fructífero, no producido por ningún otro tipo de bacterias, y la gran importancia de este grupo radica en que, producen gran cantidad de metabolitos secundarios, los cuales, en muchos casos son compuestos nuevos y con características promisorias, para la búsqueda de nuevos fármacos y antibióticos, incluso se habla de compuestos con posible actividad anti cáncer. El aislamiento de estas bacterias se reporta como de gran complejidad, lo cual, ha limitado la investigación de este grupo. El objetivo del presente estudio fue evaluar metodologías para aislamiento e identificación general de myxobacterias a partir de muestras ambientales de Costa Rica. Se probó 4 métodos de aislamiento, y se tuvo que utilizar una concentración de antibiótico mayor a la reportada, debido a la rápida contaminación. Como resultado de esta investigación, se lograron aislar 19 cepas puras de myxobacterias y 1 cepa de Herpetosiphon, en 3 meses aproximadamente, lo cual es un tiempo corto según lo que se ha reportado, y además de esto se identificaron las mismas molecularmente con ayuda de las bases de datos. Los métodos del medio WCX con E. coli, y del suelo con estiércol de conejo dieron los mejores resultados. Con el método de papel de celulosa se da el crecimiento de myxobacterias difíciles de purificar, por lo que fue el menos efectivo junto con el método de cámara húmeda (posiblemente por incubarse a temperatura ambiente). Todos los aislamientos obtenidos pertenecen al suborden Cystobacterineae, lo que se explica porque estas crecen más rápido que los otros subórdenes y se purifican más fácilmente. Los aislamientos se encontraban en 3 géneros, y esta poca diversidad obtenida evidencia la dificultad que conlleva la fase de purificación, siendo esta más fácil en los géneros Myxococcus y Corallococcus, que fueron la mayoría obtenida en este estudio. La morfología observada en los cuerpos fructíferos, y en los biofilms producidos en la placa, difiere entre cepas de la misma especie, lo que evidencia que la clasificación basada en características morfológicas es muy difícil, y en ciertos casos se producen cambios en el cultivo, y esto lleva a errores en la clasificación. Al analizar las secuencias del ADNr 16S, se observa que este grupo tiene gran semejanza en cuanto a esta región, y no se permite una separación clara de las especies por medio del porcentaje de identidad, ya que las especies de algunos géneros no se logran separar inclusive al 99%. Para la correcta separación genética de las especies de este grupo de bacterias, se deberán hacer análisis tomando en cuenta otros genes.

The myxobacterias are a group of gram negative bacteria, with very distinctive characteristics in contrast with other bacteria. They produce a multicellular structure called fruiting bodies, not produced by any other bacteria, and the importance of this group is that they produce large amounts of secondary metabolites, which in many cases are new compounds with promising characteristics, for the search of new drugs and antibiotics. Some compounds even have potential anti-cancer activity. The isolation of these bacteria is reported as highly complex, which has limited the investigation of this group. The aim of this study was to assess methodologies for isolation and general identification of myxobacterias from environmental samples from Costa Rica. Four methods of isolation were tested, and it was necessary to use an antibiotic concentration higher than previously reported, due to the rapid contamination. As a result of this investigation, in approximately 3 months, 19 pure strains of myxobacterias were isolated and 1 strain of Herpetosiphon, which is a short time as reports say, and they were identified with molecular methods with the help of databases. The methods of WCX with E. coli, and soil with rabbit dung gave the best results. The method of cellulose paper promotes the growth of cellulose degrading myxobacterias, which are difficult to purify, and therefore it was the least effective method, along with moist chambers of decomposing wood and bark. All isolates belong to the suborder Cystobacterineae, and this is explained because they grow faster than the other suborders and purified more easily. The isolates belong to 3 genera, and this little diversity obtained confirms the difficulty of the purification step, and that it is easier in the genera Myxococcus and Corallococcus, which were the majority obtained in this study. The morphology observed in the fruiting bodies, and in the biofilms produced on the plate, differs among strains of the same species, which shows that the classification based on morphological characteristics is very difficult and in some cases there are changes in culture conditions, and this leads to errors in classification. By analyzing the sequences of 16S rDNA, it appears that this group has a great similarity in this region, and may not be a clear separation of species by means of the percentage of identity, and that species of some genera are not able to separate even at 99%. To clarify the genetic separation of the species of this group of bacteria, analysis of other genes should be done.

Montero-Campos, Virginia