Contribució dels bacteris marins heterotròfics cultivables en la diversitat microbiana i detoxificació del mercuri

Memoria de tesis doctoral presentada por Isabel Sanz Saez para obtener el título de Doctora en Microbiologia por la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), realizada bajo la dirección de la Dra. Silvia González Acinas del Institut de Ciències del Mar (ICM-CSIC) y de la Dra. Olga Sánchez Martínez de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB).-- 172 pages, 26 figures, 6 tables, supplementary material[EN] The world’s oceans sustain the life for an estimated total of 10 microbial cells. Marine bacteria are responsible for most part of the ocean respiration and are key in most biogeochemical cycles of the Earth. Accordingly, the study of the bacterial diversity present in different marine ecosystems is essential, and having access to their genomes through isolation or genomic centric studies is important to decipher their metabolic potential. Isolation of marine microorganisms is fundamental to gather information about their physiology, ecology and genomic content. To date, most of the bacterial isolation efforts have focused on the photic ocean leaving the deep ocean less explored. In this thesis, standard plating techniques allowed to create a marine culture collection of heterotrophic bacteria (MARINHET). More than 2000 isolates were retrieved from samples collected from a variety of oceanographic regions, from different depths including surface, mesopelagic and bathypelagic waters, and also covering different seasons and years. Chapter 1 describes the taxonomy, the phylogenetic diversity and the biogeography of culturable heterotrophic marine bacteria, and reveals that an important percentage of the strains (37 %) are 100 % identical in their partial 16S rRNA gene between photic and aphotic layers. In addition, we identified Alteromonas and Erythrobacter genera as the most frequently retrieved heterotrophic bacteria from the ocean in standard marine agar medium. [...][ES] Los océanos contienen aproximadamente un total de 10 células microbianas. Las bacterias marinas son responsables de la mayor parte de la respiración que se produce en el océano y son esenciales en los ciclos biogeoquímicos de la Tierra. Estudiar la diversidad bacteriana de los ecosistemas marinos y tener acceso a los genomas mediante estudios dependientes e independientes de cultivo es importante para descifrar el potencial metabólico de las bacterias marinas. Los cultivos nos aportan información sobre la fisiología bacteriana, ecología y contenido genómico, pero la mayoría de los esfuerzos en aislar bacteria marinas provienen de la zona fótica del océano, dejando las profundidades marinas menos exploradas. En esta tesis, técnicas estándar de cultivo han permitido crear una colección marina de bacterias heterótrofas (MARINHET), compuesta por más de 2000 aislados, recuperados de varias regiones oceanográficas, de varias profundidades (superficie, mesopelágico y batipelágico), y cubriendo varias estaciones y años. El Capítulo 1 describe su taxonomía, diversidad filogenética y biogeografía y revela que un 37% de las cepas son 100% idénticas en la secuencia parcial del gen ribosomal 16S (16S rRNA) entre la zona fótica (superficie) y afótica (mesopelágico y batipelágico). Además, hemos identificado Alteromonas y Erythrobacter entre los géneros marinos heterótrofos más comunes que recuperamos en cultivo usando un medio marino estándar. [...][CAT] Els oceans conten aproximadament un total de 10 cèl·lules microbianes. Els bacteris marins són responsables de la major part de la respiració que es produeix en l’oceà i són essencials en els cicles biogeoquímics de la Terra. Estudiar la diversitat bacteriana dels ecosistemes marins i tenir accés als genomes mitjançant estudis dependents o independents de cultiu és important per desxifrar el potencial metabòlic dels bacteris marins. El cultius ens aporten informació sobre la fisiologia bacteriana, ecologia i contingut genòmic, però la majoria dels esforços en aïllar bacteris marins provenen de la zona fòtica de l’oceà, deixant les profunditats marines menys explorades. En aquesta tesi, tècniques estàndard de cultiu han permès crear una col·lecció marina de cultius de bacteris heterotròfics (MARINHET), composada per més de 2000 aïllats, recuperats de diverses regions oceanogràfiques, de diverses profunditats (superfície, mesopelàgic i batipelàgic) i cobrint diverses estacions i anys. El Capítol 1 descriu la seva taxonomia, diversitat filogenètica i biogeografia i revela que un 37% de les soques aïllades són 100% idèntiques en el gen ribosomal 16S (16S rRNA) entre la zona fòtica (superfície) i afòtica (mesopelàgic i batipelàgic). A més, hem identificat Alteromonas i Erythrobacter entre els gèneres marins heterotròfics més comuns que recuperem en cultiu usant un medi marí estàndard. [...]During the realization of this thesis, Isabel Sanz Sáez held a Ph.D Fellowship FPU (FPU14/03590) funded by the Spanish Ministry of Universities and was a student of UAB’s PhD program in Microbiolog