Análisis genómico y transcriptómico de cepas del género Acidithiobacillus implicadas en la biolixiviación de metales pesados

Este trabajo integró análisis genómicos y transcriptómicos de cepas de Acidithiobacillus con el objetivo de comprender los mecanismos moleculares que sostienen su capacidad de biolixiviar minerales metálicos. En primer lugar, el análisis genómico comparativo de A. ferrooxidans, A. thiooxidans, A. ferrivorans y A. caldus permitió identificar genes y operones clave implicados en rutas centrales de biolixiviación, como los asociados a la oxidación de hierro (rus operón, cyc2), a la oxidación de compuestos reducidos de azufre (sqr, sox, tetH), y a sistemas de tolerancia a metales pesados y condiciones extremas (copA, merA, arsC, entre otros). Estos hallazgos se enriquecieron mediante búsquedas de ortólogos con OrthoFinder, las cuales evidenciaron genes presentes en las cuatro especies, así como duplicaciones y ausencias específicas que sugieren trayectorias evolutivas divergentes y posibles adaptaciones ecológicas. Posteriormente, el análisis transcriptómico se enfocó en la comparación de la expresión génica bajo condiciones contrastantes, con especial énfasis en A. ferrivorans. Se observó regulación diferencial de genes clave en rutas de oxidación de azufre y hierro, mecanismos de estrés frente a pH extremadamente ácido y presencia de metales pesados, así como en la formación de biopelículas. Estos patrones sugieren adaptaciones moleculares que favorecen la eficiencia de la biolixiviación en distintos ambientes, particularmente en relación con la temperatura y disponibilidad de nutrientes. En conjunto, los resultados proporcionan un panorama integral: el análisis genómico define el repertorio de genes y su conservación evolutiva entre especies, mientras que el transcriptómico revela su activación diferencial frente a condiciones específicas. Esta doble aproximación contribuye al entendimiento del papel de Acidithiobacillus en la solubilización de metales y abre la posibilidad de diseñar estrategias más informadas para la optimización de procesos de biolixiviación. No obstante, se reconocen limitaciones asociadas al número de cepas estudiadas, la dependencia de datos públicos y la necesidad de validar experimentalmente los hallazgos. Futuras investigaciones podrán integrar otras aproximaciones ómicas (proteómica, metabolómica) para alcanzar una visión aún más completa del metabolismo y regulación de estas bacterias.

• Hovedforfatter: Pavón Catani, Alexis David (author)
• Format: masterThesis
• Udgivet: 2025
• Fag: Acidithiobacillus - Genómica; Transcriptómica; Lixiviación bacteriana; Genómica comparada; Expresión génica; Hierro - Oxidación - Aspectos genéticos
• Online adgang: https://repositorio.puce.edu.ec/handle/123456789/47881