Caracterización de consorcios microbianos mediante metagenómica para la degradación de diclofenaco
Para citar o enlazar este item, por favor use el siguiente identificador:
http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/28346
Title: | Caracterización de consorcios microbianos mediante metagenómica para la degradación de diclofenaco |
Authors: | Bailón Barahona, Daniela Eduarda Ramos Matabay, Melanie Nicole |
Advisor: | Méndez Silva, Gabriela Inés |
Abstract: | In recent decades, emerging contaminants, including pharmaceuticals and personal care products, have increased alarmingly, representing a growing threat to the ecosystem and human health due to their high acute and chronic toxicity (Montenegro, 2023). The detection and accumulation of drugs such as diclofenac in the environment and water bodies has raised concern, as this drug persists in wastewater and challenges conventional treatment methods due to its high toxicity and low degradation rate (Parra, 2023). Bioremediation emerges as an effective solution, using native microbial communities to degrade these compounds (Can, 2021). Metagenomics, which allows DNA to be explored directly from environmental samples, is a versatile tool to characterize microbial consortia, facilitating the understanding of microbial diversity and their functional abilities to degrade chemical contaminants (Hernández-León et al., 2010). This analysis is carried out by extracting and sequencing DNA from samples, followed by bioinformatic analysis using tools such as Galaxy and KBase, which allow genomic data to be processed and analyzed in an accessible way (Ramírez & Rosalvina, 2023; Correa et al., 2022). In the case of diclofenac, microorganisms such as Pseudomonas aeruginosa and Alcaligenes aquatilis have been identified, which can use high concentrations of this drug as a carbon source, achieving significant degradation (Mohamed, 2023). This study focuses on the importance of metagenomics for the characterization of microbial consortia in the degradation of diclofenac, proposing a specific protocol for its elimination using both single-domain and multi-domain microbial consortia. The methodology includes the collection of environmental samples, DNA extraction and sequencing, and quality analysis of the extracted DNA, followed by sequencing techniques and bioinformatic analysis. The experimental proposal details the degradation tests, specifying the culture conditions and the microbial consortia to be used. This research contributes to the search for effective solutions for the degradation of emerging contaminants, highlighting the potential of bioremediation and metagenomic analysis in protecting the environment and public health. |
Translated abstract: | En las últimas décadas, los contaminantes emergentes, incluyendo productos farmacéuticos y de cuidado personal, han aumentado alarmantemente en fuentes de agua, representando una creciente amenaza para el ecosistema y la salud humana debido a su alta toxicidad aguda y crónica (Montenegro, 2023). La detección y acumulación de medicamentos como el diclofenaco en el medio ambiente y cuerpos de agua ha generado preocupación, ya que este fármaco persiste en las aguas residuales y desafía los métodos convencionales de tratamiento debido a su alta toxicidad y baja tasa de degradación (Parra, 2023). La biorremediación emerge como una solución efectiva, utilizando comunidades microbianas nativas para degradar estos compuestos (Can, 2021). La metagenómica, que permite explorar el ADN directamente de muestras ambientales, es una herramienta versátil para caracterizar consorcios microbianos, facilitando la comprensión de la diversidad microbiana y sus capacidades funcionales para degradar contaminantes químicos (Hernández-León et al., 2010). Este análisis se realiza mediante la extracción y secuenciación de ADN de muestras, seguido por el análisis bioinformático utilizando herramientas como Galaxy, que permiten procesar y analizar los datos genómicos de manera accesible y rápida (Ramírez & Rosalvina, 2023; Correa et al., 2022). En el caso del diclofenaco, se han identificado microorganismos como Pseudomonas aeruginosa y Alcaligenes aquatilis, que pueden utilizar altas concentraciones de este fármaco como fuente de carbono, logrando degradaciones significativas (Mohamed, 2023). Este estudio se enfoca en la importancia de la metagenómica para la caracterización de consorcios microbianos en la degradación del diclofenaco, proponiendo un protocolo específico para su eliminación utilizando consorcios microbianos tanto de un solo dominio como multidominio. La solución del caso, incluye, la recopilación bibliográfica de temas de interés como definición de consorcios, tipos de consorcios, metagenómica; así como el planteamiento de metodologías para la recolección de muestras ambientales como fuente de inóculo microbiano, la extracción y secuenciación de ADN, análisis de calidad del ADN extraído, seguido de técnicas de secuenciación y análisis bioinformático. Adicionalmente, la propuesta experimental detalla los ensayos de degradación, especificando las condiciones de cultivo y los consorcios microbianos a utilizar. Esta investigación contribuye a la búsqueda de soluciones efectivas para la degradación de contaminantes emergentes enfocados en el diclofenaco, destacando el potencial de la biorremediación y el análisis metagenómico en la protección del medio ambiente y la salud pública. |
Keywords: | BIOTECNOLOGÍA METAGENÓMICA CONTAMINACIÓN BIORREMEDIACIÓN |
Issue Date: | 2024 |
URI: | http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/28346 |
Language: | spa |
Appears in Collections: | Grado |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
TTQ1653.pdf | Texto completo | 1,81 MB | Adobe PDF | View/Open |
This item is licensed under a Creative Commons License