Diversidad y transcripción del gen cbbM que codifica la forma II de la enzima RuBisCO de γ-proteobacterias en una zona de surgencia costera con anoxia estacional.

Abstract

El ambiente costero del Pacífico Sur Oriental se caracteriza por presentar surgencia costera estacional, deficiencia de oxígeno en aguas subsuperficiales y una alta productividad primaria en superficie. En este estudio se evaluó la diversidad, abundancia y niveles de transcripción del gen cbbM en una zona costera sobre la plataforma continental de Chile central, para un grupo de bacterias asociado al clado SUP05/ARCTIC96BD-19, que domina la mayoría de los ambientes deficientes de oxígeno y cuyos miembros poseen el gen cbbM, que codifica la forma II de la enzima RuBisCO, para la fijación de carbono por el ciclo de Calvin-Benson-Basham. Análisis filogenéticos de secuencias del gen cbbM, amplificado con partidores generales (diseñados en este estudio), indican la presencia de un grupo nuevo de bacterias fijadoras de carbono, altamente relacionado con el clado SUP05/ARCTIC96BD-19 descrito en otras áreas, pero significativamente diferente a este. Por lo anterior, se diseñaron partidores específicos para qPCR con el fin de estudiar la dinámica del gen cbbM y sus transcritos durante un ciclo anual. Se encontró un mayor número de copias del gen durante los meses de surgencia activa y a profundidades en donde el oxígeno es escaso. El mismo patrón, pero con menores abundancias, se observó en los niveles de transcripción del gen. Los resultados sugieren la presencia de un grupo activo de bacterias fijadoras de carbono inorgánico, en aguas deficientes de oxígeno en la zona costera de Chile central, cuya dinámica estaría fuertemente controlada por las fluctuaciones en los niveles de oxígeno, sugiriendo que los procesos quimiolitoautótrofos asociados al ciclo del azufre se vuelven muy importantes para la economía del carbono en el océano, a medida que las concentraciones de oxígeno decaen.