Gabinete de Biología Molecular y Microbiología

Gabinete de Biología Molecular y Microbiología

Jefe de gabinete:   Farm. Marcela Costagliola  mcosta@inidep.edu.ar

OBJETIVOS

General

Contribuir al conocimiento de la taxonomía y genética poblacional de organismos marinos, así como de la biodiversidad y el diagnóstico microbiológico, mediante la aplicación de técnicas  moleculares y de cultivo.

Específicos

  • Aumentar el conocimiento sobre los vínculos filogenéticos de organismos marinos.
  • Concurrir a estudios sobre identidad de stocks pesqueros, tipificando la genética poblacional de los mismos mediante marcadores de ADN y proteínas enzimáticas.
  • Cuantificar, utilizando técnicas moleculares, la diversidad en el mar de bacterioplancton heterotrófico y de bacterias degradadoras de hidrocarburos y detergentes.
  • Efectuar diagnósticos moleculares de bacterias y virus asociados con la acuicultura y la sanidad de productos pesqueros.Misión
  • Formular y ejecutar investigaciones sobre biología molecular para asistir a los Programas de Investigación del INIDEP en aquellos estudios que requieran la aplicación de técnicas moleculares, y desarrollar investigaciones sobre formas microbianas que puedan afectar la actividad productiva pesquera y/o la calidad ambiental, aportando a la generación de recomendaciones transferibles a los sistemas de vigilancia epidemiológicos del país o bien a la industria pesquera de captura o cultivo.

 

Misión

Formular y ejecutar investigaciones sobre biología molecular para asistir a los Programas de Investigación del INIDEP en aquellos estudios que requieran la aplicación de técnicas moleculares, y desarrollar investigaciones sobre formas microbianas que puedan afectar la actividad productiva pesquera y/o la calidad ambiental, aportando a la generación de recomendaciones transferibles a los sistemas de vigilancia epidemiológicos del país o bien a la industria pesquera de captura o cultivo.

Antecedentes y Justificación

En el año 1993, se iniciaron en el INIDEP los primeros estudios en el campo de la bioquímica genética. Entre los años 1996  a 1999, a través de un convenio con JICA, la Agencia de Cooperación Internacional del Japón, se realizaron investigaciones sobre la estructura poblacional de calamar, utilizando electroforesis enzimática. En el año 2000 se aplicó la técnica de RFLP (Polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción) en estudios de poblaciones de especies australes.
En el año 2004 se comenzó con el estudio genético poblacional del recurso vieira patagónica en el mar Argentino, mediante el uso de marcadores moleculares, con la finalidad de describir la variabilidad genética existente en distintos bancos, inferir flujo génico y patrones de migración larval.
En convenio con la Universidad Nacional de Tucumán, para estudiar la variabilidad genética y estructura poblacional de vieiras, se desarrolló la técnica ISSR (Inter Simple Secuence Repeat), que fue transferida al INIDEP.
Desde el año 1982, en el laboratorio de Microbiología se han llevado a cabo estudios sistemáticos tendientes a identificar los principales grupos bacterianos presentes en el medio ambiente marino, en los productos de la pesca, y en cultivos de peces y crustáceos. Desde el año 1992 se efectuaron investigaciones tendientes a relevar la presencia de Vibrio cholerae en el ambiente acuático y su biota, colaborando con la CARU (Comisión Administradora del río Uruguay), la CTMFM (Comisión Técnica Mixta del Frente Marítimo Argentino-Uruguayo), la OPS (Organización Panamericana de la Salud), el GEF-FREPLATA (Global Environment Facility, Proyecto Protección Ambiental del Río de la Plata y su Frente Marítimo: Prevención y Control de la Contaminación y Restauración de Hábitats) y la Agencia de la SECYT  (Secretaria de Ciencia y Técnica), que han subsidiado parcialmente estos trabajos. A partir del año 1999 se incluyeron técnicas moleculares para la detección del vibrio.
En el año 2005 se instaló en el INIDEP el laboratorio de PCR, incorporándose esta técnica para el diagnostico bacteriano y viral. Por PCR-Multiplex se detectaron, por primera vez en la Argentina, los genes específicos de virulencia tdh y trh que codifican la síntesis de las toxinas de Vibrio parahaemolyticus, en moluscos bivalvos de la costa de la Provincia de Buenos Aires. También en colaboración con la Universidad de California (Irvine), se  caracterizó por primera vez la toxina cholix en V. cholerae no-O1/O139 de la zona dulceacuícola y fluviomarina del Río de la Plata. Este factor de virulencia podría tener un rol fundamental en la capacidad toxigénica de cepas de V. cholerae no-O1/no-O139, no pandémicas, que habitan sistemas acuáticos en Argentina.
Desde el año 2008, también se están llevando a cabo estudios de  bacterioplancton y de bacterias degradadoras de hidrocarburos mediante la técnica de DGGE, método molecular de “fingerprinting” que permite evaluar la diversidad de comunidades bacterianas en muestras ambientales. En colaboración con el CINDEFI (Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales) de la Universidad Nacional de La Plata  se está completando este estudio con  clonación y  secuenciación.
Por otra parte, en el marco del Programa “Internacional Census of Marine Microbes” (ICOMM) se analizaron los datos obtenidos por el método de pirosecuenciación tag ribosomal (454), de muestras del ambiente acuático utilizando el sitio web “VAMPS”. Este sitio representa una herramienta para medir y visualizar similitudes y diferencias entre los perfiles moleculares de comunidades microbianas complejas. Adicionalmente, por técnicas moleculares se caracterizaron bacterias del género Vibrio  que son degradadoras de surfactantes sintéticos (detergentes), a su vez tóxicos para organismos acuáticos, que  podrían ser utilizadas en biotratamientos de ambientes contaminados. La secuencia de los genes del 16S rRNA está depositada en la base de datos del GenBank con el número de acceso EU082833.
El uso de técnicas  genéticas moleculares en investigación pesquera ha crecido en los últimos años, debido un incremento en la concientización del valor de los datos genéticos. Su aplicación en el manejo de las pesquerías y la ecología  ha contribuido significantemente al conocimiento de las poblaciones de especies marinas explotadas.
Varias metodologías genéticas se han desarrollado con el objeto de identificar el origen e identidad de los stocks pesqueros. Estas incluyen electroforesis de alozimas, polimorfismo de  fragmentos de restricción (RFLP), secuenciación de  ADN y microsatélites. En estudios dirigidos a determinar la variabilidad genética existente entre distintas poblaciones marinas, el empleo de marcadores moleculares, y especialmente el DNA, presenta varias ventajas entre las que se destaca su alto polimorfismo.
Por otra parte, el análisis filogenético de especies requiere aplicar técnicas moleculares o citológicas experimentales útiles para determinar relaciones, a través de la comparación de similitudes y diferencias. Dichas técnicas, entre otras que se han utilizado en las últimas décadas, consisten en métodos electroforéticos, inmunológicos, secuenciación de ADN y proteínas, hibridación del ADN y comparaciones cromosómicas.
Los microorganismos marinos son importantes desde varios puntos de vista: su papel ecológico, sus aplicaciones biotecnológicas, y sus relaciones con la sanidad de los productos pesqueros y la salud pública. La productividad de los ecosistemas depende en buena medida de las interrelaciones entre los microorganismos; su presencia o ausencia puede ser indicadora de impactos sobre los ambientes, mientras que la capacidad de algunas formas para degradar contaminantes tóxicos es utilizada en el saneamiento de medios acuáticos. La relevancia biotecnológica está relacionada con la preservación y aprovechamiento de las bacterias en acuicultura y en procesos industriales. En vinculación con aspectos de control sanitario, las enfermedades bacterianas y virales son consideradas la principal causa de mortalidad en acuicultura. Algunas de estas enfermedades deben obligatoriamente ser declaradas ante la OIE (Organización Internacional de Epizootias), por lo cual su diagnóstico por  PCR (Polymerase Chain Reaction, o reacción en cadena de la polimerasa) es clave para comercializar productos acuícolas o para declarar una zona como “libre de enfermedad”.
Diferentes estrategias moleculares permiten identificar a los microorganismos a partir de su DNA, y caracterizar bacterias  fácilmente.
La electroforesis de productos de PCR de genes de rRNA en geles con gradiente desnaturalizante (DGGE, Denaturant Gradient Gel Electrophoresis) brinda gran resolución e información sobre cambios en la estructura de la comunidad. La clonación de productos de PCR de genes de rRNA arroja información específica de la comunidad microbiana no cultivable

Relaciones del Gabinete con otros programas del INIDEP, con otros organismos de investigaciones y otras reparticiones

El gabinete se relaciona con los siguientes programas: Pesquería de peces pelágicos, Pesquería de especies demersales costeras, Pesquerías de condrictios, Programa Ambiente Marino. Programa Maricultura. También trabaja en estrecha colaboración con las siguientes instituciones y organismos nacionales e internacionales: Instituto de Investigaciones Biológicas. UNMdP. Centro de Investigación y Desarrollo de Fermentaciones Industriales (CINDEFI) UNLP-CONICET). Centro Austral de investigaciones Científicas (CADIC-CONICET). Centro Nacional Patagónico (CENPAT-CONICET),ANLIS – Instituto Nacional de Enfermedades infecciosas –“Dr. Carlos Malbrán”. Centro Nacional de Energía Atómica (CNEA). Servicio Nacional de Sanidad Argroalimentaria (SENASA). Dirección de Acuicultura (Subsecretaria de Pesca y Acuicultura). Food and Agriculture Organization of the United Nations FAO,OMS, Roma.  Food and Drug Administration (FDA- USA).  Universidad de Sao Paulo, Brasil. Instituto de Salud Pública de Chile. Universidad de Vigo.

Personal participante del Proyecto

Lic. Andreoli, Gabriela Investigadora
Farm. Costagliola, Marcela Investigadora
Lic.Hozbor, Constanza Investigadora
Dra. Jeréz, Beatriz Investigadora
Vet. Jurquiza, Verónica Investigadora
Dra. Peressutti, Silvia Investigadora
Dra. Trucco, María Inés Investigadora
Srta. García, Analía Técnico