CONDICIONES AMBIENTALES QUE INFLUYEN EN LA BIOSÍNTESIS DE LA TOXINA EN LA CIANOBACTERIA

Transcripción

1 CONDICIONES AMBIENTALES QUE INFLUYEN EN LA BIOSÍNTESIS DE LA TOXINA EN LA CIANOBACTERIA Bett A.Neilan, Leane A.Pearson, Julia Muenchoff, Michelle C Muffitti, Elke Dittman Marzo, 2012 PONENTE: Vanessa G. S alas A. Fecha: /07/2013

2 Introducción CONDICIONES AMBIENTALES QUE INFLUYEN EN LA BIOSÍNTESIS DE LA TOXINA EN LA CIANOBACTERIA BIOSÍNTESIS: también denominado anabolismo, es la formación de una sustancia orgánica en otro ser vivo CIANOBACTERIA: es un filum del dominio de las bacterias, y. son aquellas capaces de formar fotosíntesis oxigenica. TOXINA: es una sustancia venenosa producida por las células vivas en los organismo bilógicos (animales, plantas, bacterias. Entre otros.)

3 Introducción CONDICIONES AMBIENTALES QUE INFLUYEN EN LA BIOSÍNTESIS DE LA TOXINA EN LA CIANOBACTERIA CIANOTOXINA: Moléculas producidas por las cianobacterias, que tienen carácter toxico, para otros organismos, no las producen todas las cianobacterias (algunos géneros). Y dependen de algunas condiciones ambientales asociadas a las temperatura, viento y luminosidad. Se producen en aguas tranquilas y no aireadas. Microsistina: Toxina hepatotoxica, producidas en la floración de las cianobacterias toxicas, es considerada el grupo mas grande de las mismas ya que es estructuralmente diversa, comprende alrededor de 90 isoformas Saxitoxinas: También conocida como bacteria paralitica, ejercen su actividad mediante la inhibición de la acción de los canales dependientes de voltaje a los vertebrados. CIANOTOXINAS MÁS RELEVANTES (Base del estudio realizado) Nodularina: es otra bacteria hepatotoxica, la diferencia entre las micricistinas y las nodularia es en su estructura de péptidos, en la ausencia de dos aminoácidos básicos, comprende unas 7 isoformas Aflatoxinas: Es una de las tres anatoxinas aisladas de las cianobacterias, es una bacteria única en su estructura, es producida por hongos cancerígenos en animales incluyendo humanos. Cylindropermopsin: Comprende el genero de cianobacterias filamentosas, tiene efectos citotoxicos, hepatotoxicos y nefrotoxicos Jamaicamides: Es neurotóxica, poseen características inusuales en halogenación, bloquea los canales de sodio, es considerada también citotoxica. Objetivo principal: Conocer los factores ambientales que inciden en la biosíntesis de estas cianotoxinas.

4 Métodos Microsistina: Los niveles celulares de la microsistina permanecieron constantes, sin embargo existieron isoformas debido a la intensidad de luz cambiante Medios de cultivo: Se cultivaron las células en intensidades de luz, luz roja, luz azul, luz oscura y baja, luz media y alta, altas y bajas y luz altas. LUZ ROJA LUZ AZUL LUZ OSCURA Y BAJA- LUZ Números Llevo a la MEDIA Y ALTA elevados de reducción de Se produzco un transcritos niveles de aumento significativo de MCY transcripción de transcripción. LUZ ALTAS Y BAJAS Y LUZ ALTAS También se correlacionaron con un aumento de transcripción de genes. Incremento de metales traza y nutrientes: en la ausencia de hierro se produjo un aumento de transcripción, así como también en la presencia de nitrógeno aumenta el crecimiento celular y poca producción de toxinas. Nodularina Cultivos discontinuos: revelo que la toxina se generaba en altos contenido En fosforo, al final del experimento las concentraciones de nodularia eran mas altas en virtud a la falta de nitrógeno y en altos contenido de fosforo y salinidad.

5 Materiales y Métodos Cilindropermopsin: Cultivos suministrado: Ayudo a crear la hipótesis de que la toxina era proporcionada en el incremento de nitrógeno, sulfato, fosfato e intensidad de luz (cilindropermopsis rasiborskii) (Bacsi y sus colegas, 2008) Saxitoxina: Se sometió la toxina luego de ser cultivada a incrementos de temperatura de 16 c 25 c y 28 c siendo esta ultima la temperatura adecuada en el crecimiento de la misma. (Castro et al 2004) Aflatoxina: se confirmaron los estudios a base de cultivos por lotes y análisis físico- químicos, los mismo cresen en condiciones moderadas de presencia de temperatura media, a bajas intensidad de luz, y fuente de nitrógeno, como fuentes fundamentales para crear sus cepas toxicas. (Rapala et al 1993) Jamaicamides se realizo un análisis transcripcional donde se produjo que el aumento de proteínas en este caso usando proteínas putativas para la especie marina moorea, que determinaron la secuencia de RCAD una proteína asociada a la adaptación cromática de otras cianobacterias, por otro lugar se incremento intensidad de luz, como resultado en lugares oscuros la especie no crecía. (Jones Et Al 2009)

6 Discusión Microsistina nodularina Cilindropermopsin saxitoxina y jamaicamides la producción de la hepatotoxina en la cianobacterias, esta influenciada por una serie de parámetros físicos y ambientales, incluyendo el nitrógeno, fosforo, el crecimiento de temperatura luz y ph. Aflatoxina

7 Discusión Microsistina Puede actuar como una molécula de señalización extracelular, diversos tipos de proteínas permiten el incremento menor o menor. (MRPA) Nodularina Su producción se realiza a través de una enzima mixta NRPS-PKS, una proteína se identifico que flanquean el grupo de genes y esto podría estar relacionado a la transcripción de los mismos (en estrés de calor). Cilindropermopsin Su producción se presenta en el gen sintetiza en el agrupamiento de los mismos. De este estudio Se describieron varias especies para las cianobacterias.

8 Discusión Saxitoxina: La biosíntesis de la toxina también parece estar disminuido en la oscuridad, lo que sugiere un mecanismo regulador que participan en su producción, con respecto a la disminución de nitrógeno los niveles de saxitoxina disminuyeron. (KELLMAN NY NEILAN2007)- (Yunes, et al ). Aflatoxina: en altas temperaturas se encontró que las misma no predomina su crecimiento, un experimento de Keams y Hunter agregaron un aumento considerable de algas verdes lo que aumento su crecimiento en la toxina. Jamaicamides: fue descubierta por Edwards y sus colegas en el 2004, posiblemente su crecimiento se deba a un tipo de proteína homóloga. También depende de condiciones ambientales similares a la Microsistina.

9 Conclusiones Los diversos estudios realizados en los últimos años ayudan a comprender el porque de las causas ambientales que generan este tipo de cianotoxinas, a las cuales nos enfrentamos. Este estudio se baso en mostrar claramente como los efectos ambientales inducen el la producción de las cianotoxinas, y que los mismos pueden ser aplicados en el laboratorio con fines de análisis y posibles soluciones para su regulación. El incremento de nutrientes, y el cambio climático en los diversos cursos de agua, ayuda sin duda a la floración de estos elementos tóxicos en el medio ambiente, siendo nocivos para cualquier especie en relación a ellas, teniendo unas mas efectos que otras.

10 Conclusiones Son pocos los estudios realizados en cuanto la mitigación de estas cianotoxinas, es importante mencionar que a través de el conocimiento adquirido de su biosíntesis, se podría analizar las posibles solución a la mitigación de las toxinas en las cianobacterias. Preguntas como el porque se producen? Son mas fáciles de responder hoy día, ya que, existen innumerables tecnologías capaces de responder la interrogante, como lo es los lotes y los medios de cultivos usados en este estudio.

11 Gracias PREGUNTAS???