Actividad antibiótica, antifúngica y efecto sobre la fisiología algal de Actinobacterias cultivables aisladas del coral Pocillopora verrucosa del Pacífico mexicano: probando la hipótesis de función de defensa

Abstract

Las Actinobacterias son un componente importante en el microbioma de los corales, su abundancia en el microbioma coralino es del 4–10% y su función en los corales parece ser muy amplia, aunque no se ha definido claramente. Debido a que poseen un genoma muy grande con una gran variedad de genes que codifican para múltiples antibióticos y enzimas, se cree que actúan como defensa química contra organismos patógenos, que participan también en la asimilación de nutrimentos y recientemente, se sugirió que interaccionan simbióticamente bioestimulando a las microalgas endosimbióticas del coral (Symbiodinium sp.), entre otras funciones. El interés por entender las funciones de las actinobacterias en el coral, así como explorar su capacidad de utilización biotecnológica es cada vez mayor en la comunidad científica. Por ello, el objetivo de este estudio fue aislar e identificar filogenéticamente actinobacterias cultivables asociadas al coral Pocillopora verrucosa, para evaluar su capacidad biosintética y su actividad biológica relacionada con la función de defensa química de las actinobacterias para el coral. Los corales fueron recolectados en seis sitios del Pacifico Central Mexicano y se probaron diferentes estrategias para el aislamiento selectivo de estas bacterias. Posteriormente, las actinobacterias aisladas se identificaron por secuenciación del 16S ribosomal, se criopreservaron y almacenaron en el cepario del Laboratorio de Ecología Molecular, Microbiología y Taxonomía (LEMITAX). A una submuestra de las bacterias aisladas se le realizaron bioensayos para determinar su actividad antibiótica, antifúngica y algicida. Los resultados evidenciaron que el pre-tratamiento a las muestras, así como el uso de medios selectivos son necesarios para aislar selectivamente el mayor número de cepas de Actinobacterias. Se logró aislar un total de 29 cepas que se relacionaron a siete familias del Orden Actinomycetales las cuales se asemejan a las especies Streptomyces pactum, Streptomyces chumphonensis, Streptomyces albidoflavus, Streptomyces qinglanensis, Streptomyces diastaticus subsp. ardesiacus, Nocardiopsis aegyptia, Nocardiopsis halotolerans, Nocardiopsis dassonvillei subsp. albirubida, Kocuria oceani, Micrococcus luteus, Saccharopolyspora cebuensis, Microbacterium paraoxidans, Salinispora arenicola y Sanguibacter inulinus. Destacando tres cepas con un porcentaje de similitud < 98.9% a secuencias de cepas tipo, por lo cual es probable que correspondan a especies no descritas, relacionadas altamente a Streptomyces quinglanensis y a Nocardiopsis halotolerans. Todas las cepas identificadas fueron positivas a la amplificación por PCR de secuencias policetidos sintetasas (PKS), lo que indica que estas cepas tienen la capacidad de biosintetizar múltiples metabolitos secundarios; Seis de las cepas aisladas del coral P. verrucosa, no mostraron actividad antibiótica, antifúngica, ni algicida. En contraste, una cepa aislada del coral submasivo Pavona gigantea; mostró un efecto algicida selectivo contra la cianobacteria Arthrospira maxima. Se sugiere una posible función de defensa y protección de la actinobacteria en este coral contra cianobacterias de la región PCM. Los resultados obtenidos en este trabajo, dan la pauta para continuar estudiando las cepas de actinobacterias aisladas desde diferentes perspectivas biotecnológicas, ecológicas entre otras.