Resumen
El monitoreo de cianobacterias en ecosistemas acuáticos es esencial para evaluar el riesgo de floraciones y la producción de cianotoxinas, debido a sus impactos negativos sobre la salud pública y el ambiente. El objetivo del estudio fue optimizar un protocolo de extracción de ADN para detección molecular de cianobacterias y genes de cianotoxinas en muestras ambientales marinas y de agua dulce, mediante PCR. Así, se recolectaron muestras en dos cuerpos de agua de Sonora (La Bahía del Tóbari y la Laguna del Nainari), México, y se utilizó un protocolo modificado de extracción, seguido de purificación con un kit comercial. Esto condujo a una extracción exitosa de ADN ambiental; posteriormente, con el uso de oligonucleótidos específicos, se llevó a cabo la detección molecular de cianobacterias, del género Microcystis y del gen mcyA mediante PCR. Los resultados mostraron la presencia de cianobacterias en ambas muestras; sin embargo, no se detectó la presencia de Microcystis en agua marina, ni al gen mcyA en ambas muestras. Estos hallazgos destacan la importancia de optimizar los protocolos de extracción de ácidos nucleicos para obtener ADN de calidad a partir de matrices ambientales complejas, lo cual es fundamental para fortalecer las estrategias de vigilancia molecular de cianobacterias y sus toxinas en ecosistemas acuáticos.
Citas
Chávez-Luzanía, R. A., Olea-Félix, J., Alonso-Rodríguez, R., Hernando, M., & De los Santos Villalobos, S. (2024). Detección de Microcystis y microcistina mediante la Reacción en Cadena de la Polimerasa. Revista Bio Ciencias. https://doi.org/10.15741/revbio.11.e1758
Environmental Protection Agency [EPA]. (2025, Abril 23). Harmful Algal Blooms (HABs) in Water Bodies. What Are the Effects of HABs. United States Environmental Protection Agency. https://www.epa.gov/habs/what-are-effects-habs
Furtado, A. L. F. F., Calijuri, M.d.C., Lorenzi, A.S., Honda, R.Y., Genuário, D.B., & Fiore, M.F. (2009). Morphological and molecular characterization of cyanobacteria from a Brazilian facultative wastewater stabilization pond and evaluation of microcystin production. Hydrobiologia, 627(1), 195–209.
https://doi.org/10.1007/s10750-009-9728-6
García, J. (2009). Análisis espacio temporal de la comunidad de cianobacterias de manantiales hidrotermales intermareales [Tesis de Maestría, Centro De Investigaciones Biológicas Del Noroeste, S.C]. http://dspace.cibnor.mx:8080/handle/123456789/2530
Kaštovský, J. (2024). Welcome to the jungle!: An overview of modern taxonomy of cyanobacteria. Hydrobiologia, 851(4), 1063–1077. https://doi.org/10.1007/s10750-023-05356-7
Kim, M., Oh, H. S., Park, S. C., & Chun, J. (2014). Towards a taxonomic coherence between average nucleotide identity and 16S rRNA gene sequence similarity for species demarcation of prokaryotes. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 64(Pt 2), 346–351. https://doi.org/10.1099/IJS.0.059774-0
Klein, A., Barsuk, R., Dagan, S., Nusbaum, O., Shouval, D., & Galun, E. (1997). Comparison of methods for extraction of nucleic acid from hemolytic serum for PCR amplification of hepatitis B virus DNA sequences. Journal of Clinical Microbiology, 35(7), 1897–1899. https://doi.org/10.1128/jcm.35.7.1897-1899.1997
Krstic, S., & Aleksovski, B. (2016). Dominance of Microcystis spp. in Lake Dojran – a consequence of 30 years of accelerated eutrophication. Botanica Serbica, 40, 119–128. https://doi.org/10.5281/zenodo.162208
Laakmann, S., Blanco-Bercial, L., & Cornils, A. (2020). The crossover from microscopy to genes in marine diversity: from species to assemblages in marine pelagic copepods. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 375(1814), 20190446. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0446
Lee, C.-W., Ng, A. Y., Narayanan, K., Sim, E. U., & Ng, C. (2009). Isolation and characterization of culturable bacteria from tropical coastal waters. Ciencias Marinas, 35. https://doi.org/10.7773/cm.v35i2.1525
Lucena-Aguilar, G., Sánchez-López, A. M., Barberán-Aceituno, C., Carrillo-Ávila, J. A., López-Guerrero, J. A., & Aguilar-Quesada, R. (2016). DNA Source Selection for Downstream Applications Based on DNA Quality Indicators Analysis. Biopreservation and Biobanking, 14(4), 264–270. https://doi.org/10.1089/bio.2015.0064
Martins, A., & Vasconcelos, V. (2011). Use of qPCR for the study of hepatotoxic cyanobacteria population dynamics. Archives of Microbiology, 193(9), 615–627. https://doi.org/10.1007/s00203-011-0724-7
Massey, I. Y., Al osman, M., & Yang, F. (2022). An overview on cyanobacterial blooms and toxins production: their occurrence and influencing factors. Toxin Reviews, 41(1), 326–346. https://doi.org/10.1080/15569543.2020.1843060
Morales-Sandoval, P. H., Valenzuela-Ruiz, V., Ortega-Urquieta, M. E., Martínez-Vidales, A. D., Félix-Pablos, C. M., Chávez-Luzania, R. A., Parra-Cota, F. I., & de los Santos-Villalobos, S. (2021). Taxonomía bacteriana basada en índices relacionados al genoma completo. La Sociedad Académica, 39–50. https://www.researchgate.net/publication/357097321_Taxonomia_bacteriana_basada_en_indices_relacionados_al_genoma_completo
Moreira, C., Ramos, V., Azevedo, J., & Vasconcelos, V. (2014). Methods to detect cyanobacteria and their toxins in the environment. Applied Microbiology and Biotechnology, 98(19), 8073–8082. https://doi.org/10.1007/s00253-014-5951-9
Moreira, C., Vasconcelos, V., & Antunes, A. (2022). Cyanobacterial Blooms: Current Knowledge and New Perspectives. Earth, 3(1), 127–135. https://doi.org/10.3390/earth3010010
Nugumanova, G., Ponomarev, E. D., Askarova, S., Fasler-Kan, E., & Barteneva, N. S. (2023). Freshwater Cyanobacterial Toxins, Cyanopeptides and Neurodegenerative Diseases. Toxins, 15(3), 233. https://doi.org/10.3390/toxins15030233
Raeder, U., & Broda, P. (1985). Rapid preparation of DNA from filamentous fungi. Letters in Applied Microbiology, 1(1), 17–20. https://doi.org/10.1111/j.1472-765X.1985.tb01479.x
Sabart, M., Crenn, K., Perrière, F., Abila, A., Leremboure, M., Colombet, J., Jousse, C., & Latour, D. (2015). Co-occurrence of microcystin and anatoxin-a in the freshwater lake Aydat (France): Analytical and molecular approaches during a three-year survey. Harmful Algae, 48, 12–20. https://doi.org/10.1016/j.hal.2015.06.007
Saleem, F., Jiang, J. L., Atrache, R., Paschos, A., Edge, T. A., & Schellhorn, H. E. (2023). Cyanobacterial Algal Bloom Monitoring: Molecular Methods and Technologies for Freshwater Ecosystems. Microorganisms, 11(4), 851. https://doi.org/10.3390/microorganisms11040851
Samanez, I., Rimarachin-Ching, V., Palma, C., Jerry, M., Ortega, H., Correa, V., & Hidalgo, M. (2014). Métodos de colecta, identificación y análisis de comunidades biológicas: Plancton. Lima, Perú: Ministerio del Ambiente. https://www.minam.gob.pe/diversidadbiologica/wp-content/uploads/sites/21/2014/02/Métodos-de-Colecta-identificación-y-análisis-de-comunidades-biológicas.compressed.pdf
Singh, P., Šnokhousová, J., Saraf, A., Suradkar, A., & Elster, J. (2020). Phylogenetic evaluation of the genus Nostoc and description of Nostoc neudorfense sp. nov., from the Czech Republic. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 70(4), 2740–2749. https://doi.org/10.1099/ijsem.0.004102
Thawabteh, A. M., Naseef, H. A., Karaman, D., Bufo, S. A., Scrano, L., & Karaman, R. (2023). Understanding the Risks of Diffusion of Cyanobacteria Toxins in Rivers, Lakes, and Potable Water. Toxins, 15(9), 582. https://doi.org/10.3390/toxins15090582
Valério, E., Chambel, L., Paulino, S., Faria, N., Pereira, P., & Tenreiro, R. (2009). Molecular identification, typing and traceability of cyanobacteria from freshwater reservoirs. Microbiology, 155(2), 642–656. https://doi.org/10.1099/mic.0.022848-0
van der Loos, L. M., & Nijland, R. (2021). Biases in bulk: DNA metabarcoding of marine communities and the methodology involved. Molecular Ecology, 30(13), 3270–3288. https://doi.org/10.1111/mec.15592
Velichko, N., Rayko, M., Chernyaeva, E., Lapidus, A., & Pinevich, A. (2016). Draft genome of Prochlorothrix hollandica CCAP 1490/1T (CALU1027), the chlorophyll a/b-containing filamentous cyanobacterium. Standards in Genomic Sciences, 11(1), 82. https://doi.org/10.1186/s40793-016-0204-4
Wilson, I. (1997). Inhibition and Facilitation of Nucleic Acid Ampli®cation. In Applied And Environmental Microbiology (Vol. 63). American Society for Microbiology. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/instance/168683/pdf/633741.pdf
Revista Bio Ciencias por Universidad Autónoma de Nayarit se encuentra bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Unported.
Basada en una obra en http://biociencias.uan.edu.mx/.
Permisos que vayan más allá de lo cubierto por esta licencia pueden encontrarse en http://editorial.uan.edu.mx/index.php/BIOCIENCIAS.licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional