Opening the black box of the argentinean microbiomes. Functional and ecological characterization of high altitude andean lakes and humid pampean soils by high throughput sequencing

La metagenómica basada en tecnología de secuenciación de alto rendimiento revolucionó en los últimos años el campo de la microbiología. Esta metodología permite estudiar a las comunidades de microorganismos ambientales, tanto cultivables como no cultivables, a partir de su información genética. Para poder realizar este tipo de estudios fue necesario instalar, por primera vez en nuestro país, una plataforma de genómica y bioinformática que contara con el equipamiento necesario para la secuenciación masiva de ADN y el análisis posterior de los datos. Los estudios metagenómicos realizados en este trabajo se enfocaron en dos ambientes contrastantes: Las lagunas de altura de la Puna Andina (LAPA) y los suelos de los agroecosistemas de la pampa húmeda (SAPH). Los microbiomas de LAPA en ambientes prístinos presentaron una biodiversidad relativamente baja y no caracterizada previamente. Esto sirvió como modelo de análisis Taxonómico-funcional para describir los primeros estromatolitos vivos de altura en el mundo y biofilms compuestos por haloarqueas encontrados por primera vez en la naturaleza. Los SAPH, por otro lado, son ambientes altamente biodiversos y con alto impacto antropogénico sirviendo como modelo de estudio del impacto ecológico sobre el microbioma en dichas condiciones. Específicamente para este fin, se generó el set de datos PAMPA de casi 8000 millones de bases de ADN que ha sido posteriormente abierto públicamente para el análisis comunitario. Esta investigación es pionera en nuestro país en el emergente campo de la metagenómica ambiental por secuenciación masiva y es a su vez la más detallada caracterización de microbiomas hecha hasta el momento en Argentina.Metagenomics by high throughput sequencing (HTS) has revolutionized the field of microbiology in the past few years. This method is a powerful tool for the study of environmental microbial communities of both, culturable and nonculturable organisms, based on their genetic information. To be able to perform these type of studies in Argentina, it became necessary to set up a genomic and bioinformatic platform with the appropriate HTS and data analysis equipment. The metagenomic studies presented here were focused in two contrasting environments: the high altitude Andean lakes (HAAL) and the soils from humid Pampas agroecosystems (HPAS). The HAAS microbiomes in pristine environments have been poorly characterized and presented a relatively low biodiversity. they were chosen as a model for taxonomic/functional analyses of the first high-altitude living stromatolites and the first haloarchaea biofilms found in nature. In contrast, the HPAS are highly diverse environments with high impact from anthropogenic activities. Ecological oriented analyses were performed to study the effects of agricultural practices on microbial communities. Specifically for this study, we generated the PAMPA datasets with almost 8 Gb of soil metagenomic data that has been now opened to the scientific community for crowdsourcing analyses. This is a pioneer work in Argentina in the metagenomic emerging field and the most detailed characterization until date of argentinean microbiomes.Fil:Rascovan, Nicolás. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina