118 p. | La presencia del hombre ha favorecido la introducción de nuevos elementos como metales pesados y moléculas complejas que llegan a afectar a los organismos presentes que actúan como receptores permitiendo la transferencia de genes y/o la dismunicón de las poblaciones de los mismos. Estos efectos son ocasionados, en particular por los antibióticos que se han denominado contaminantes emergentes por su producción a gran escala, el uso indiscriminado por las personas y la falta de regulación de los mismos. Y a los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) que se encuentran cada vez más en compuestos del cuidado personal. Esto junto con la falta de planes para la disposición de antibióticos caducados y de productos del cuidado personal, favorecen la introducción de estas moléculas a los acuíferos urbanos. Al existir diferentes moléculas en el medio acuático no llegan a conocerse todas mediante herramientas convencionales. Por lo tanto, con este estudio se busca una alternativa para poder conocer los contaminantes presentes en los sedimentos y en el agua asociados a la presión antropogénica, mediante el uso de biomarcadores moleculares no destructivos. Para la detección de los genes asociados a los contaminantes se seleccionaron 8 puntos a lo largo de un acuífero y se amplificaron mediante la RCP. Se observó que en los lugares de mayor presión antropogénica se detectan una mayor amplificación de genes asociados a antibióticos y HAP. | The presence of man human populations in different ecosystems has favored the introduction of new elements such as heavy metals and complex molecules that com to affect the present organisms that act as receptors allowing the transfer genes and/or the decrease the population. These effects are occasional, specially by antibiotics that have become a great escalation, the indiscriminate use of people and the lack of regulation of them. In addition, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are increasingly found in personal care compounds. This is accompanied by the lack of plans for the disposal of expired antibiotics, and personal care products, favor the introduction of these factors to urban aquifers. There are different molecules in the aquatic environment that are not known by conventional tools. Therefore, this study seeks an alternative to analyze the contaminants present in sediments and water associated with anthropogenic pressure, using non-destructive molecular biomarkers. For the detection of the genes associated with the contaminants, 8 points were selected along an aquifer and amplified by PCR. It was observed that in places of higher anthropogenic pressure a greater amplification of genes associated with antibiotics and PAH is detected. | Pregrado | Microbiólogo Industrial | 1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 15 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .......................................................................... 19 3. JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................ 23 4. MARCO TEÓRICO ............................................................................................................ 26 4.1 Contaminación. ............................................................................................................. 26 4.2 Tipos de contaminación. .............................................................................................. 26 4.2.1 Contaminación del suelo....................................................................................... 26 4.2.1 Contaminación del aire......................................................................................... 27 4.2.2 Contaminación del agua. ...................................................................................... 28 4.2.3 Contaminación antropogénica ............................................................................. 30 4.2.4 Contaminación emergente.................................................................................... 30 4.3 Tipos de contaminantes antropogénicos emergentes. ............................................... 30 4.3.1 Plaguicidas ............................................................................................................. 32 4.3.2 Productos industriales .......................................................................................... 33 4.3.3 Hormonas............................................................................................................... 33 4.3.4 Compuestos farmacéuticos ................................................................................... 34 4.3.5 Productos de cuidado personal (PCP)................................................................. 34 4.4 Antibióticos. .................................................................................................................. 34 4.4.1 Listado de antibióticos emergente ....................................................................... 35 4.5 Hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) ........................................................... 37 4.5.1 Listado de hidrocarburos aromáticos policíclicos prioritarios ......................... 38 4.6 Biomarcadores .............................................................................................................. 39 4.6.1 Clases de biomarcadores ...................................................................................... 40 4.6.1.1 Biomarcadores de exposición ........................................................................... 41 4.6.1.2 Biomarcadores de efecto ................................................................................... 42 5. MARCO REFERENCIAL.................................................................................................. 43 6. HIPÓTESIS .......................................................................................................................... 48 7. OBJETIVOS ........................................................................................................................ 49 7.1 Objetivo general ........................................................................................................... 49 7.2 Objetivos específicos .................................................................................................... 49 8. METODOLOGÍA ................................................................................................................ 50 8.1 Selección del cuerpo de agua superficial y puntos de muestreo. .............................. 50 8.2 Toma de muestras ........................................................................................................ 50 8.2.1 Tratamiento de las muestras ................................................................................ 51 8.2.1.1 Extracción de ADN a partir de las muestras de sedimentos. ........................ 51 8.2.1.2 Determinación del espectro de absorción de las muestras de agua .............. 52 8.3 Determinación de condiciones de amplificación de genes blanco. ........................... 53 8.3.1 Selección de los genes blanco ............................................................................... 53 8.3.2 Selección de los microorganismos de referencia ................................................ 53 8.3.3 Extracción de ADN de microorganismos de referencia. ................................... 54 8.3.4 Amplificación de genes blanco utilizando la reacción en cadena de la polimerasa (RCP) ................................................................................................................ 55 8.3.5 Límite de detección de los genes blanco .............................................................. 56 8.3.6 Detección de los genes de interés en muestras agua y ADN obtenido de sedimentos. ........................................................................................................................... 57 8.4 Asociación entre la presencia de los genes y el grado de presión antropogénico ... 57 9. RESULTADOS .................................................................................................................... 59 9.1 Selección del cuerpo de agua superficial .................................................................... 59 9.2 Puntos de muestreo. ..................................................................................................... 60 9.3 Extracción de ADN genómico y de cepas de referencia ............................................ 66 9.4 Determinación del espectro de absorción de las muestras de agua ......................... 67 9.5 Genes blanco y productos de la amplificación. .......................................................... 69 9.6 Límite de detección de genes blanco ........................................................................... 72 9.7 Detección de los genes 16S, intl1 y PAH-RHDαGN................................................... 73 9.8 Asociación de la presencia de los genes y el grado de la presión antropogénica. ... 77 10. DISCUSIÓN ......................................................................................................................... 82 11. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................ 88 12. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 89 13. ANEXOS............................................................................................................................. 107 | Ej. 1

Los genes de resistencia a los antibióticos (ARG) han sido descritos principalmente en bacterias; sin embargo, en fagos atemperados los estudios han sido escasos. En este estudio se determinó la prevalencia de los genes qnrB, qnrA y blaTEM en cepas de Escherichia coli y en fagos atemperados obtenidos por inducción del ciclo lítico en dichos aislamientos. Se recolectaron 48 muestras de agua potable, agua residual y alcantarillado en rastros del Estado de México obteniendo 37 aislamientos de E. coli. La mayor resistencia fue para tetraciclina 32/37 (86.4 %), seguido de trimetoprim-sulfametoxasol 19/37 (51.3 %) y por último ampicilina y ácido nalidíxico con el mismo número de aislamientos 18/37 (48.6 %). La prevalencia del gen blaTEM en aislamientos bacterianos fue 37.8 %, mientras que en los aislamientos fágicos fue 3.5 %. Los genes qnrA y qnrB fueron encontrado s en 8.1 % y 29.7 % respectivamente en aislamientos bacterianos, mientras que en los aislamientos fágicos fueron obtenidos 2.7 y 24.3 % respectivamente. Los resultados muestran que los ARG presentes en aislamientos bacterianos se relacionan en el ADN fágico, lo que indica el papel significativo en la propagación de ARG en los rastros estudiados. Comprender los mecanismos de resistencia a antimicrobianos, permitirá establecer medidas efectivas para disminuir este fenómeno.

Resumen Los genes de resistencia a los antibióticos (ARG) han sido descritos principalmente en bacterias; sin embargo, en fagos atemperados los estudios han sido escasos. En este estudio se determinó la prevalencia de los genes qnrB, qnrA y bla TEM en cepas de Escherichia coli y en fagos atemperados obtenidos por inducción del ciclo lítico en dichos aislamientos. Se recolectaron 48 muestras de agua potable, agua residual y alcantarillado en rastros del Estado de México obteniendo 37 aislamientos de E. coli. La mayor resistencia fue para tetraciclina 32/37 (86.4 %), seguido de trimetoprim-sulfametoxasol 19/37 (51.3 %) y por último ampicilina y ácido nalidíxico con el mismo número de aislamientos 18/37 (48.6 %). La prevalencia del gen bla TEM en aislamientos bacterianos fue 37.8 %, mientras que en los aislamientos fágicos fue 3.5 %. Los genes qnrA y qnrB fueron encontrado s en 8.1 % y 29.7 % respectivamente en aislamientos bacterianos, mientras que en los aislamientos fágicos fueron obtenidos 2.7 y 24.3 % respectivamente. Los resultados muestran que los ARG presentes en aislamientos bacterianos se relacionan en el ADN fágico, lo que indica el papel significativo en la propagación de ARG en los rastros estudiados. Comprender los mecanismos de resistencia a antimicrobianos, permitirá establecer medidas efectivas para disminuir este fenómeno.

Microbes live throughout the soil profile. Microbial communities in subsurface horizons are impacted by a saltwater–freshwater transition zone formed by seawater intrusion (SWI) in coastal regions. The main purpose of this study is to explore the changes in microbial communities within the soil profile because of SWI. The study characterizes the depth-dependent distributions of bacterial and archaeal communities through high-throughput sequencing of 16S rRNA gene amplicons by collecting surface soil and deep core samples at nine soil depths in Longkou City, China. The results showed that although microbial communities were considerably impacted by SWI in both horizontal and vertical domains, the extent of these effects was variable. The soil depth strongly influenced the microbial communities, and the microbial diversity and community structure were significantly different (p < 0.05) at various depths. Compared with SWI, soil depth was a greater influencing factor for microbial diversity and community structure. Furthermore, soil microbial community structure was closely related to the environmental conditions, among which the most significant environmental factors were soil depth, pH, organic carbon, and total nitrogen.

Antibiotic-resistant (pathogenic and non-pathogenic) organisms and genes are now acknowledged as significant emerging aquatic contaminants with potentially adverse human and ecological health impacts, and thus require monitoring. This study is the first to investigate levels of resistance among Irish groundwater (private wells) samples; Escherichia coli isolates were examined against a panel of commonly prescribed human and veterinary therapeutic antibiotics, followed by determination of the causative factors of resistance. Overall, 42 confirmed E. coli isolates were recovered from a groundwater-sampling cohort. Resistance to the human panel of antibiotics was moderate; nine (21.4%) E. coli isolates demonstrated resistance to one or more human antibiotics. Conversely, extremely high levels of resistance to veterinary antibiotics were found, with all isolates presenting resistance to one or more veterinary antibiotics. Particularly high levels of resistance (93%) were found with respect to the aminoglycoside class of antibiotics. Results of statistical analysis indicate a significant association between the presence of human (multiple) antibiotic resistance (p = 0.002–0.011) and both septic tank density and the presence of vulnerable sub-populations (<5 years). For the veterinary antibiotics, results point to a significant relationship (p = <0.001) between livestock (cattle) density and the prevalence of multiple antibiotic resistant E. coli. Groundwater continues to be an important resource in Ireland, particularly in rural areas; thus, results of this preliminary study offer a valuable insight into the prevalence of antibiotic resistance in the hydrogeological environment and establish a need for further research with a larger geological diversity.