Biologia molecular

Universidad Nacional de Colombia
Posgrado Interfacultades de Microbiología
Parcial final Junio 2014 TEMA B

Nombre: ____________________________________________ Código: ______________

1. De suelos contaminados de zonas de curtiembre próximas al rio Bogotá, por mostrar in situ gran actividad solubilizadora de metales pesados, muy interesante para procesos deremediación, fue aislado un CONSORCIO bacteriano constituido por al menos 10 cepas bacterianas diferentes, solo 3 de ellas han podido ser cultivada independientemente, pero en ninguno de los casos permaneció la actividad de interés. Experimentos en el laboratorio permitieron demostrar que para el consorcio al ser cultivado en medio de cultivo carente de hierro, la actividad de interes se hace indetectable.Diseñe una estrategia experimental que permita aislar los genes de interés para ser aplicados en descontaminación. Describa como llegar a clones responsables de la actividad y cuales podrían ser las estrategias experimentales que permitirían comprobar o negar la actividad (responder en máximo 1 hoja- 2 páginas o caras).

Respuesta
Los consorcios bacterianos son asociaciones de dos o másprocariotas viviendo en simbiosis íntima. Cada uno de los tipos de bacterias presentes tiene ciertas enzimas necesarias que contribuyen como elementos para generar un actividad dada, sin la contribución de todos los elementos el consorcio no tendría la actividad.

Para el caso propuesto, el hierro es indispensable para que se presente la actividad solubilizadora de metales pesados. En el caso de que elhierro no se encuentre presente en el ambiente, el consorcio bacteriano no expresa las proteínas necesarias para manifestar el fenotipo, por lo tanto, el hierro constituye un elemento diferenciador.

A partir de lo anterior, podríamos considerar que el hierro participa en la regulación génica de las enzimas que permiten la actividad solubilizadora, activando un factor de transcripción que seune a una secuencia de ADN (elemento de respuesta al hierro). Una vez activada la transcripción, se produce el mRNA necesario para traducir la información a proteínas que cumplan con la función solubilizadora

A pesar de no tener certeza si todas las proteínas solubilizadoras en los microrganismos pertenecientes al consorcio son dependientes de hierro; puesto que algunas pueden serconstitutivas y otras reguladas por distintos factores; cuando el hierro se elimina del sistema, la actividad se hace indetectable y por esto constituye un factor diferenciador.

Basados en los planteamientos anteriores, es posible afirmar que en el interior de bacterias cultivadas en presencia de hierro, existen mRNAs de proteínas asociadas con la actividad solubilizadora y por tanto, en ausencia dehierro, las bacterias no expresarían los mRNAs.


Con el fin de caracterizar los genes de interés y poder utilizarlos en procesos de biorremediación se plantea la siguiente aproximación experimental:

Se obtienen muestras de suelo contaminado de zonas de curtiembres próximas al río Bogotá. Las muestras de suelo serán tomadas en botellas de vidrio previamente esterilizado, color ámbar yconservadas a 4ªC. Se caracterizarán las condiciones de pH, temperatura, nutrientes (N y P) metales pesados presentes en el suelo (este último por espectrofotometría de absorción atómica)


Para el proceso de preparación se realizará un tamizaje con el fin de retirar trozos de rocas y vegetales de modo que la muestra presente un aspecto homogéneo. A un peso de cada muestra (10 gr) se le añadiráuna cantidad de pirofosfato de Sodio (Na4P2O7) como agente disgregante. Luego se realizará un proceso de dispersión con una varilla esterilizada hasta que se dispersen por completo las partículas mayores, consiguiendo una desorción de las células, suficiente para obtener una suspensión microbiana. Se centrifuga y se toma el sobrenadante para llevar a cultivo.

Se tendrán dos medios de cultivo:...