Hyperthermophile diversity microbes in the Calientes geothermal field, Tacna, Perú

Abstract

Los microorganismos hipertermófilos han sido descubiertos en todo el mundo y se han reportado varios estudios sobre la biodiversidad y las potenciales aplicaciones biotecnológicas. En este trabajo, describimos por primera vez la diversidad de comunidades hipertermófilas en el Campo Geotérmico Calientes (CGF) ubicado a 4400 m sobre el nivel del mar en la Región Tacna, Perú. Se monitorearon tres aguas termales que mostraron una temperatura alrededor de 84 a 88 °C, para el microbioma analizado se tomó un muestreo de sedimento y agua (pH 7.3-7.6). La diversidad hipertermófila se determinó mediante PCR, DGGE y secuenciación de ADN. Los sedimentos analizados mostraron una mayor diversidad que las muestras de agua. Los sedimentos mostraron una población más abundante de bacterias que de arqueas, con la presencia de al menos 9 y 5 filotipos, respectivamente. Lo más interesante es que en algunos taxones de bacterias (Bacillus) y arqueas (Haloarcula y Halalkalicoccus) no se había observado antes ninguna de las unidades taxonómicas operativas (UTO) en ambientes hipertermófilos. Nuestros resultados aportan información sobre la diversidad de los hipertermófilos y revelan la posibilidad de desarrollar nuevas aplicaciones biotecnológicas basadas en este tipo de ambientes

Hyperthermophile microorganisms have been discovered worldwide, and several studies regarding biodiversity and the potential biotechnological applications have been reported. In this work, we describe for the first time the diversity of hyperthermophile communities in the Calientes Geothermal Field (CGF) located 4400 m above sea level in Tacna Region, Perú. Three hot springs were monitored and showed a temperature around 84 to 88 °C, for the microbiome analyzed was taken by sampling of sediment and water (pH 7.3-7.6). The hyperthermophile diversity was determined by PCR, DGGE, and DNA sequencing. The sediments analyzed showed a greater diversity than water samples. Sediments showed a more abundant population of bacteria than archaea, with the presence of at least 9 and 5 phylotypes, respectively. Most interestingly, in some taxa of bacteria (Bacillus) and archaea (Haloarcula and Halalkalicoccus), any of operational taxonomic units (OTUs) have not been observed before in hyperthermophile environments. Our results provide insight in the hyperthermophile diversity and reveal the possibility to develop new biotechnological applications based on the kind of environments.