Ecology of marine bacteroidetes: a genomics approach

Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC). Doctorado en oceanografía. Con mención de Calidad de la ANECA

[EN]The Bacteroidetes phylum is one of the most abundant groups of bacteria in the oceans. Its members account for a significant fraction of marine bacterioplankton especially in coastal areas, although they are globally distributed. Bacteroidetes are successful in the degradation of particulate organic matter; they are claimed to prefer polymeric substances rather than small molecules. Contrary to most other groups of marine of bacteria, many representatives possess gliding motility and they tend to be more abundant attached to particles than free-living in the water column. Thus, they likely present a different strategy to that of Proteobacteria or Cyanobacteria and, therefore, they will fill different niches. Altogether, the Bacteroidetes are thought to have a unique and important role in the marine carbon cycle. The present dissertation uses a variety of approaches to understand the ecology of some members of this group of bacteria

[ES]En primer lugar se llevó a cabo el análisis completo del genoma de un representante de los Bacteroidetes (Polaribacter sp. MED152), del que se pudo deducir una estrategia de supervivencia diferente de las de otros grupos. Posteriormente se realizó un análisis comparativo in silico (utilizando herramientas bioinformáticas) entre cuatro Bacteroidetes marinos cuyos genomas han sido completamente secuenciados. Encontramos que estas bacterias tenían un gran número de genes implicados en la degradación de polímeros y adherencia a superficies. Un promedio de 1,5% de la totalidad de estos genomas correspondía a genes adquiridos por medio de transferencia horizontal de genes, lo que proporcionaba nuevas adaptaciones y capacidades metabólicas. Esto llevó al análisis de islas genómicas en bacterias marinas, tratando de discernir posibles patrones característicos en los Bacteroidetes. Algunas de las bacterias analizadas tenían el gen de la proteorodopsina (PR), lo que les permite obtener energía extra en la presencia de luz. Dado que el uso de la luz por las bacterias que contienen PR podría afectar la forma en que se procesa el DOC en el océano, la parte experimental de este trabajo se ha centrado en las respuestas de dos bacterias con sus genomas completamente secuenciados, Polaribacter sp. MED152 y Dokdonia sp. MED134, en diferentes condiciones de crecimiento. Por último, se hizo un intento para determinar la degradación de polímeros en un entorno natural: el Océano Ártico, de invierno a primavera, cuando los Bacteroidetes, entre otros grupos, se estaban convirtiendo en cada vez más activos en el uso de la materia orgánica.