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Dra. Alison Elizabeth Murray
Omics reveals insights into the biodiversity and microbial evolution at the Polar Regions on Earth

septiembre 20 @ 4:00 pm

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Jueves 20 de Septiembre 2018, 16:00 horas, entrada libre.
Auditorio “Dr. Francisco Bolívar Zapata” del Instituto de Biotecnología de la UNAM, Cuernavaca.

“Omics reveals insights into the biodiversity and microbial evolution at the Polar Regions on Earth”
Dra. Alison Elizabeth Murray, Desert Research Institute, USA.

Adjunto:
Plática Dra. Alison Elizabeth Murray

La Dra. Alison Murray es mejor conocida en la comunidad científica por el descubrimiento de vida bacteriana metabólicamente activa a los -13 °C, en las gruesas capas de hielo permanente del lago Vida, en la Antártida, un ambiente anóxico, dominado por cloruro de sodio, ligeramente ácido (pH 6.2) y aislado por más de 2,800 años [4]. A través del uso de diversas herramientas de genómica, metagenómica y biología molecular, la investigación de Alison Murray ha generado hallazgos pioneros sobre la diversidad, ecología y metabolismo de los microorganismos que habitan los ambientes fríos extremos localizados en los casquetes polares de la Tierra. Por ejemplo, en diversos estudios publicados en el 2012, Alison y colaboradores reportaron una comparación exhaustiva de la diversidad de bacterioplancton entre los océanos polares, la cual mostró una clara diferencia entre las comunidades de superficie del Océano Antártico y del Ártico, compartiendo sólo el 15% de las unidades taxonómicas operativas (OTUs) [5]. Otro estudio sobre las diferencias inter-estacionales del bacterioplancton costero de agua de mar de la Península Antártica [6] mostró cambios dramáticos en la composición de la comunidad y las capacidades funcionales entre el invierno y el verano, significativamente mayores en el invierno. Los metabolismos inferidos del bacterioplancton de verano se caracterizaron por la quimioheterotrofia, la fotoheterotrofia y la fotosíntesis aeróbica anoxigénica, mientras que la comunidad invernal incluyó la capacidad para la quimiolitoautotrofía bacteriana y de arqueas. Recientemente, también encontraron una gran diversidad filogenética de arqueas en los sedimentos árticos de los lagos Siqlukaq y Sukok, con taxones principalmente involucrados en el ciclamiento de CH4 y N, y en la fotosíntesis y transformaciones de azufre biogeoquímico, respectivamente [10]. Su contribución en la primera secuenciación del genoma completo de una bacteria adaptada al frío (-10 °C), Psychrobacter arcticus 273-4 (2.65-Mb), reveló que cambios en la composición de la membrana, la síntesis de proteínas de choque frío, un uso reducido de aminoácidos ácidos y prolina y arginina en genes esenciales para el crecimiento y la reproducción celular, así como el uso de acetato como fuente de energía, son algunos de los mecanismos usados por P. arcticus 273-4 para contender con el frío extremo y el estrés [3].

Alison Murray es bioquímica de formación por la Universidad Politécnica de California. Obtuvo su maestría en biología molecular y celular por la Universidad de San Francisco, bajo la asesoría de James Hollibaugh, desarrollando métodos para la identificación de “huellas” moleculares de microorganismos. Realizó su doctorado en biología marina por la Universidad de California, bajo la asesoría de Edward DeLong, analizando la ecología de las arqueas marinas planctónicas con distribuciones circumpolares. Realizó su posdoctorado, en el laboratorio de James M. Tiedje en la Universidad de Michigan, bajo el enfoque de la genómica funcional de ambientes extremos. Alison fue recientemente invitada por la NASA para ser co-directora del equipo científico que planea el concepto de la misión espacial destinada a explorar la superficie de Europa, una de las lunas de Jupiter con gran interés astrobiológico [8]. En esta plática organizada por la Sociedad Mexicana de Astrobiología (SOMA), el Centro de Ciencias Genómicas y el Instituto de Biotecnología de la UNAM, la Dra. Murray describirá los hallazgos más significativos de su investigación para tratar entender la diversidad y evolución microbiana de los ambientes fríos más extremos de nuestro planeta.

Referencias selectas:

[1] Murray, A. E., et al. 2001. DNA/DNA Hybridization to Microarrays Reveals Gene-Specific Differences between Closely Related Microbial Genomes. PNAS, 98:9853.

[2] Murray AE, et al. 2007. Diversity and genomics of Antarctic marine micro-organisms. Phil. Trans. R. Soc. B, 362:2259.

[3] Ayala-del-Río HL, et al. 2010. The genome sequence of Psychrobacter arcticus 273-4, a psychroactive Siberian permafrost bacterium, reveals mechanisms for adaptation to low-temperature growth. Applied and Env. Microbiology, 76:2304.

[4] Murray, A.E., et al. 2012. Microbial life at -13°C in the brine of an ice-sealed Antarctic lake. PNAS, 109:20626.

[5] Ghiglione JF, et al. 2012. Pole-to-pole biogeography of surface and deep marine bacterial communities. PNAS, 109:17633.

[6] Grzymski JJ, et al. 2012. A metagenomic assessment of winter and summer bacterioplankton from Antarctica Peninsula coastal surface waters. ISME J, 6:1901.

[7] Ostrom NE, et al. 2016. Chemodenitrification in the cryoecosystem of Lake Vida, Victoria Valley, Antarctica. Geobiology, 14:575.

[8] Hand KP, et al. 2016. Science Goals, Objectives, and Investigations of the 2016 Europa Lander Science Definition Team Report:

https://europa.nasa.gov/resources/58/europa-lander-study-2016-report/

[9] Gutt J, et al., 2017. Cross-disciplinarity in the advance of Antarctic ecosystem research. Mar Genomics, 37:1.

[10] Carnevali MPB, et al., 2018. Distinct Microbial Assemblage Structure and Archaeal Diversity in Sediments of Arctic Thermokarst Lakes Differing in Methane Sources. Front Microbiol, 9:1192.

La página de la Dra. Murray en su Instituto así como la de sus proyectos, puede consultarse en las siguientes ligas:

https://www.dri.edu/alison-murray-research

https://www.dri.edu/alison-murray-research/research-projects

Detalles

Fecha:
septiembre 20
Hora:
4:00 pm
Categoría del Evento:

Lugar

Instituto de Biotecnología UNAM
Página Web:
http://www.ibt.unam.mx

Organizadores

Centro de Ciencias Genómicas UNAM
SOMA, A.C.