Browsing by Author "Diez Moreno, Beatriz"

Now showing 1 - 20 of 51
  • Thumbnail Image
    Item
    A First Insight into the Microbial and Viral Communities of Comau Fjord-A Unique Human-Impacted Ecosystem in Patagonia (42 degrees S)
    (2023) Guajardo Leiva, Sergio Eduardo; Mendez, Katterinne N.; Meneses Araya, Claudio Antonio; Diez Moreno, Beatriz; Castro Nallar, Eduardo
    While progress has been made in surveying the oceans to understand microbial and viral communities, the coastal ocean and, specifically, estuarine waters, where the effects of anthropogenic activity are greatest, remain partially understudied. The coastal waters of Northern Patagonia are of interest since this region experiences high-density salmon farming as well as other disturbances such as maritime transport of humans and cargo. Here, we hypothesized that viral and microbial communities from the Comau Fjord would be distinct from those collected in global surveys yet would have the distinctive features of microbes from coastal and temperate regions. We further hypothesized that microbial communities will be functionally enriched in antibiotic resistance genes (ARGs) in general and in those related to salmon farming in particular. Here, the analysis of metagenomes and viromes obtained for three surface water sites showed that the structure of the microbial communities was distinct in comparison to global surveys such as the Tara Ocean, though their composition converges with that of cosmopolitan marine microbes belonging to Proteobacteria, Bacteroidetes, and Actinobacteria. Similarly, viral communities were also divergent in structure and composition but matched known viral members from North America and the southern oceans. Microbial communities were functionally enriched in ARGs dominated by beta-lactams and tetracyclines, bacitracin, and the group macrolide-lincosamide-streptogramin (MLS) but were not different from other communities from the South Atlantic, South Pacific, and Southern Oceans. Similarly, viral communities were characterized by exhibiting protein clusters similar to those described globally (Tara Oceans Virome); however, Comau Fjord viromes displayed up to 50% uniqueness in their protein content. Altogether, our results indicate that microbial and viral communities from the Comau Fjord are a reservoir of untapped diversity and that, given the increasing anthropogenic impacts in the region, they warrant further study, specifically regarding resilience and resistance against antimicrobials and hydrocarbons.
  • Thumbnail Image
    Item
    Adaptive phenotypic plasticity and competitive ability deployed under a climate change scenario may promote the invasion of Poa annua in Antarctica
    (2016) Molina Montenegro, Marco A.; Galleguillos, Carolina; Oses, Rómulo; Acuña Rodríguez, Ian, S.; Lavín, Paris; Gallardo Cerda, Jorge; Torres Díaz, Cristián; Diez Moreno, Beatriz; Pizarro Puccio, Gonzalo E.; Atala, Cristián
  • Thumbnail Image
    Item
  • Thumbnail Image
    Item
  • Thumbnail Image
    Item
  • Thumbnail Image
    Item
  • Thumbnail Image
    Item
    Characterization of bacterial, archaeal and eukaryote symbionts from Antarctic sponges reveals a high diversity at a three-domain level and a particular signature for this ecosystem
    (2015) Rodríguez-Marconi, Susana; De la Iglesia Cabezas, Rodrigo Alonso; Diez Moreno, Beatriz; Fonseca, Cassio A.; Hajdu, Eduardo; Trefault Carrillo, Nicole Natalie
  • Thumbnail Image
    Item
    Climate relevant trace gases (N2O and CH4) in the Eurasian Basin (Arctic Ocean)
    (2016) Verdugo, Josefa; Damm, Ellen; Snoeijs, Pauline; Diez Moreno, Beatriz
  • Thumbnail Image
    Item
  • Thumbnail Image
    Item
    Decoding the mobilome of marine microbial communities and their composition in response to local environmental conditions
    (2022) Tamayo Leiva, Javier; Diez Moreno, Beatriz; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
    La transferencia horizontal de genes es un proceso natural que permite que los genomas celulares evolucionen rápidamente al adquirir nuevos rasgos genéticos. Entre los cinco procesos celulares capaces de realizar la transferencia horizontal de genes, la conjugación es el más frecuente. Este mecanismo está implicado en el intercambio de vectores de ADN, llamados elementos genéticos móviles y aquí colectivamente denominados como mobiloma conjugativo. El ambiente marino muestra de forma habitual un dinamismo especialmente elevado. Por esta razón, han existido esfuerzos de investigación de la ecología y diversidad microbiana a gran escala, y por ello es un candidato ideal para el estudio del moviloma ambiental. El objetivo de esta tesis fue caracterizar la estructura y prevalencia del moviloma conjugativo en el bacterioplancton de la superficie oceánica. Para ello, se ha examinado el moviloma conjugativo, primeramente, desde metagenomas marinos públicos (TARA Ocean Project) en un gradiente geográfico. Y posteriormente en una sucesión estacional (dos años) en el observatorio costero de Montemar (Viña Del Mar, Chile). Para identificar el moviloma, se utilizaron modelos ocultos de Markov para la búsqueda de marcadores moleculares como relaxasas, integrasas y el sistema de secreción del tipo 4 (T4SS). Nuestros resultados revelan que los elementos movilizables -elementos que requieren asistencia para ser conjugados- son más abundantes, y superan en número a las secuencias auto-conjugativas. Esto sugiere la cooperación entre secuencias del moviloma. Además, muestran que la adaptación moviloma-huésped favorece una prevalencia del moviloma asociado a los taxa dominantes en el sistema marino a escala temporal como geográfica.
  • Thumbnail Image
    Item
    Detection of sentinel bacteria in mangrove sediments contaminated with heavy metals
    (2020) Fernández-Cadena, JC; Ruiz-Fernández, PS; Fernández-Ronquillo, TE; Diez Moreno, Beatriz; Trefault Carrillo, Nicole Natalie; Andrade, S; Iglesia Cabezas, Rodrigo Alonso de la
  • Thumbnail Image
    Item
  • Thumbnail Image
    Item
    Diazotrophy in Alluvial Meadows of Subarctic River Systems.
    (2013) Thomas, H.; Diez Moreno, Beatriz
  • Thumbnail Image
    Item
    Distribution and Activity of Sulfur-Metabolizing Bacteria along the Temperature Gradient in Phototrophic Mats of the Chilean Hot Spring Porcelana
    (2023) Konrad, Ricardo; Vergara Barros, Pablo; Alcorta Loyola, Jaime Andrés; Alcamán Arias, María E.; Levicán, Gloria; Ridley, Christina; Diez Moreno, Beatriz
    In terrestrial hot springs, some members of the microbial mat community utilize sulfur chemical species for reduction and oxidization metabolism. In this study, the diversity and activity of sulfur-metabolizing bacteria were evaluated along a temperature gradient (48–69 °C) in non-acidic phototrophic mats of the Porcelana hot spring (Northern Patagonia, Chile) using complementary meta-omic methodologies and specific amplification of the aprA (APS reductase) and soxB (thiosulfohydrolase) genes. Overall, the key players in sulfur metabolism varied mostly in abundance along the temperature gradient, which is relevant for evaluating the possible implications of microorganisms associated with sulfur cycling under the current global climate change scenario. Our results strongly suggest that sulfate reduction occurs throughout the whole temperature gradient, being supported by different taxa depending on temperature. Assimilative sulfate reduction is the most relevant pathway in terms of taxonomic abundance and activity, whereas the sulfur-oxidizing system (Sox) is likely to be more diverse at low rather than at high temperatures. Members of the phylum Chloroflexota showed higher sulfur cycle-related transcriptional activity at 66 °C, with a potential contribution to sulfate reduction and oxidation to thiosulfate. In contrast, at the lowest temperature (48 °C), Burkholderiales and Acetobacterales (both Pseudomonadota, also known as Proteobacteria) showed a higher contribution to dissimilative sulfate reduction/oxidation as well as to thiosulfate metabolism. Cyanobacteriota and Planctomycetota were especially active in assimilatory sulfate reduction. Analysis of the aprA and soxB genes pointed to members of the order Burkholderiales (Gammaproteobacteria) as the most dominant and active along the temperature gradient for these genes. Changes in the diversity and activity of different sulfur-metabolizing bacteria in photoautotrophic microbial mats along a temperature gradient revealed their important role in hot spring environments, especially the main primary producers (Chloroflexota/Cyanobacteriota) and diazotrophs (Cyanobacteriota), showing that carbon, nitrogen, and sulfur cycles are highly linked in these extreme systems.
  • Thumbnail Image
    Item
  • Thumbnail Image
    Item
    Diurnal changes in active carbon and nitrogen pathways along the temperature gradient in porcelana hot spring microbial mat
    (2018) Alcamán Arias, María E.; Pedrós Alió, Carlos; Tamames, Javier; Fernández, Camila; Pérez Pantoja, Danilo; Diez Moreno, Beatriz; Vásquez Pérez, Luz Mónica
  • Thumbnail Image
    Item
    Diversity of hepatotoxic cyanobacteria in the Nile Delta, Egypt.
    (2009) Amer, R.; Diez Moreno, Beatriz
  • Thumbnail Image
    Item
    Efecto de la temperatura sobre la actividad transcripcional y metabolismo energético de la cianobacteria termal Fischerella thermalis
    (2022) Vergara Barros, Pablo; Diez Moreno, Beatriz; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
    Fischerella thermalis es uno de los productores primarios dominantes en ambientes hidrotermales terrestres en el gradiente de temperatura hasta cerca de los 60°C, aunque se desconoce cómo esta cianobacteria es capaz de sostener su actividad fotosintética bajo condiciones de altas temperaturas. En esta tesis doctoral, mediante herramientas moleculares y bioinformáticas, determinamos como F. thermalis sostiene su actividad fotosintética hasta los 60°C. Nuestros resultados muestran que la fotosíntesis en F. thermalis decae con la temperatura, mientras que la expresión de los genes asociados al centro de reacción del fotosistema II aumentaría para compensar el daño provocado por la temperatura. En paralelo, el metabolismo de carbono de F. thermalis funcionaría asociado de forma estrecha con el proceso de fotosíntesis, donde vías metabólicas como la respiración y la glicólisis asisten la obtención de energía en condiciones de altas temperaturas interactuando con la fotosíntesis mediante el transporte de electrones.
  • Thumbnail Image
    Item
    Effects of hydrogeochemistry on the microbial ecology of terrestrial hot springs
    (2023) Barbosa, Carla; Tamayo Leiva, Javier Alejandro; Alcorta Loyola, Jaime Andrés; Salgado Salgado, Oscar Alexis; Daniele, Linda; Morata, Diego; Diez Moreno, Beatriz
    Temperature, pH, and hydrochemistry of terrestrial hot springs play a critical role in shaping thermal microbial communities. However, the interactions of biotic and abiotic factors at this terrestrial-aquatic interface are still not well understood on a global scale, and the question of how underground events influence microbial communities remains open. To answer this, 11 new samples obtained from the El Tatio geothermal field were analyzed by 16S rRNA amplicon sequencing (V4 region), along with 191 samples from previous publications obtained from the Taupo Volcanic Zone, the Yellowstone Plateau Volcanic Field, and the Eastern Tibetan Plateau, with their temperature, pH, and major ion concentration. Microbial alpha diversity was lower in acid-sulfate waters, and no significant correlations were found with temperature. However, moderate correlations were observed between chemical parameters such as pH (mostly constrained to temperatures below 70°C), SO4 2− and abundances of members of the phyla Armatimonadota, Deinococcota, Chloroflexota, Campilobacterota, and Thermoplasmatota. pH and SO4 2− gradients were explained by phase separation of sulfur-rich hydrothermal fluids and oxidation of reduced sulfur in the steam phase, which were identified as key processes shaping these communities. Ordination and permutational analysis of variance showed that temperature, pH, and major element hydrochemistry explain only 24% of the microbial community structure. Therefore, most of the variance remained unexplained, suggesting that other environmental or biotic factors are also involved and highlighting the environmental complexity of the ecosystem and its great potential to test niche theory ecological associated questions.
  • Thumbnail Image
    Item
    Effects of temperature on carbon and nitrogen metabolisms of porcelana microbial mat community : rates, strategies and gene expression
    (2016) Alcamán Arias, María Estrella; Diez Moreno, Beatriz; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
    Los tapetes microbianos asociados a sistemas termales se caracterizan por ser ecosistemas dinámicos y complejos, exhibiendo heterogeneidad espacial y temporal. Estos sistemas han sido estudiados por décadas ya que representan modelos de estudio ideales para entender los principios de la ecología microbiana. La comunidad del tapete microbiano en el gradiente de temperatura (66, 58 y 48°C) del sistema termal no ácido de Porcelana (Patagonia Norte de Chile), se investigó mediante aproximaciones integrativas como; secuenciación masiva de ADN/ARN, carbono (H13CO3) y nitrógeno (15N2, 15NH4Cl y K15NO3) isotópicamente marcado, y ensayos en cultivos bajo condiciones controladas de laboratorio. La composición taxonómica del tapete microbiano reveló que los taxones pertencientes a Chloroflexi y Cianobacteria fueron frecuentes y dominantes (>80% de la comunidad total) a lo largo del gradiente de temperatura, co-ocurriendo a temperaturas intermedias, y contribuyendo con los metabolismos activos más representativos tales como; fotosíntesis, fijación de CO2 y nitrógeno, así como los ciclos de azufre, fósforo y hierro. En particular, los miembros de Chloroflexi (Roseiflexus sp. y Chloroflexus sp.) fueron >90% responsables de todos los metabolismos energéticos activos y de nutrientes encontrados a 66°C, mientras que las Cianobacterias (Mastigocladus sp.) contribuyeron mayoritariamente a 58°C, con un máximo a temperaturas menores (48°C). Tres vías de fijación de carbono: Calvin-Benson (usado por miembros de las Cianobacterias), biciclo 3- Hidroxipropionato (usado por miembros de los Chloroflexi) y ciclo Hidroxipropionatohidroxibutirato (usado por miembros de las Archaeas) fueron representados a lo largo del gradiente de temperatura en el tapete de Porcelana. Perfiles taxonómicos similares fueron obtenidos para las rutas del ciclo del nitrógeno, donde las cianobacterias tuvieron un papel primordial en la incorporación de nitrógeno nuevo en el tapete microbiano. Dada la gran importancia de las cianobacterias en el tapete microbiano de Porcelana, la distribución y diversidad de sus miembros diazotróficos se analizó a lo largo del gradiente de temperatura en un período interanual (2009, 2011-2013). Este estudio reveló un predominio del género filamentoso con heterocistos Mastigocladus (Orden Stigonematales), que pertenece a la subsección V, a lo largo de todo el gradiente de temperatura (69-38ºC). De acuerdo con esto, la actividad in situ de la enzima nitrogenasa, la captación celular de 15N2, y la expresión del gen nifH, demostraron que la fijación de nitrógeno es dependiente de luz, detectándose a temperaturas entre los 46 a 58°C pero no a 66ºC. Este patrón de actividad sugiere fuertemente la presencia y actividad de cianobacterias con heterocistos, revelando una correlación positiva entre la actividad de la enzima nitrogenasa y la expresión del gen nifH durante ciclos diurnos en el tapete microbiano. La contribución de la fijación de N y C fue de aproximadamente 3 g de N m-2 año-1 y 27 g C m-2 año-1 , respectivamente, sugiriendo que las demandas de estos compuestos son alcanzadas completamente por la actividad diazotrófica y autótrofa de las cianobacterias Stigonematales presentes en el sistema termal de Porcelana. La cianobacteria Stigonematal cepa CHP1, aislada desde el sistema termal de Porcelana fue caracterizada morfológica y genéticamente, siendo identificada como Mastigocladus sp., presentando un carácter moderadamente termófilo (crece a 50°C pero no a 60°C). Mastigocladus sp. cepa CHP1 fija nitrógeno (actividad nitrogenasa) en periodos de luz independientemente de la temperatura. El patrón de expresión del gen nifH mostró fluctuación a 50ºC, mientras que a 45°C la expresión del gen permanecio constante durante el período de luz/oscuridad, sugiriendo aritmicidad. Una alta afinidad para el nitrato y una baja tolerancia a altas concentraciones de amonio fueron evidenciadas para la cepa CHP1, por lo tanto, sugiriéndose cierta plasticidad respecto a la utilización de diferentes fuentes de nitrógeno para esta cepa. Se propone que Mastigocladus sp. cepa CHP1, y probablemente otros miembros cercanos, son relevantes en tapetes microbianos colonizados por estos representantes del Orden Stigonematal, siendo uno de los principales actores en sistemas termales como Porcelana contribuyendo a la incorporación de nitrógeno nuevo a través de la fijación biológica de nitrógeno.