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Diversidad filogenómica y minería genómica de especies tipo del género Bacillus: Buscando genes asociados al control biológico

por José Jesús Márquez Diego, Andrea Denisse Martinez Vidales, Errikka Patricia Cervantes Enríquez, Abraham Ruiz Castrejón, José Humberto Romero Silva, Maria Edith Ortega Urquieta, Fannie Isela Parra Cota, Sergio de los Santos Villalobos*

* Autor de Correspondencia. Correo electrónico: / Institución: Instituto Tecnológico de Sonora

Aceptado: 06/3/2024 – Publicado: 19/2/2024DOI: https://doi.org/10.18781/R.MEX.FIT.2402-9

Resumen Antecedentes/Objetivo. Bacillus es un género bacteriano cosmopolita con una gran diversidad genómica. Así, al explorar su genoma, es posible comprender más sobre los rasgos fisiológicos y bioquímicos involucrados en su control biológico contra fitopatógenos. El objetivo de este trabajo fue correlacionar las relaciones filogenómicas de las especies tipo del género Bacillus con la presencia de clústeres de genes asociados al control biológico de fitopatógenos, mediante la minería del genoma.

Materiales y Métodos. Con base en la literatura se han reportado 336 especies pertenecientes al género Bacillus; sin embargo, después de la reclasificación, se reconocieron un total de 123 especies tipo y se encontraron sus genomas en la plataforma EzBioCloud (http://www.ezbiocloud.net/). Para este trabajo se utilizaron los índices relacionados al genoma completo (OGRIs), que indican qué tan similares son dos secuencias de un genoma. Luego, se utilizó la plataforma Realphy para crear el árbol filogenómico 1.13 (referencia del constructor de filogenia basado en acciones). Finalmente, la predicción de clústeres de genes biosintéticos (BGC) asociados con el control biológico de fitopatógenos se realizó utilizando antiSMASH v6.0 (https://antismash. secondarymetabolites.org/).

Resultados. La presente estrategia permitió correlacionar y predecir la capacidad de control biológico de las especies de Bacillus en estudio con base en su afiliación taxonómica ya que a una distancia evolutiva más corta a Bacillus subtilis indicó una alta capacidad potencial para producir compuestos de control biológico. Sin embargo, no se descarta la posibilidad de que adquieran la capacidad de producir nuevos compuestos de biocontrol durante su separación evolutiva.

Conclusión. Este trabajo valida la correlación entre la filiación taxonómica de las especies de Bacillus estudiadas y su capacidad de control biológico, lo que es útil en la etapa de bioprospección para diseñar bioplaguicidas prometedores.

Palabras clave: Biocontrol, Minería del genoma, Bacillus, AntiSMASH, Taxonomía


Figura 1. Árbol filogenómico con las 123 especies de Bacillus tipo estudiadas, donde se identificaron dos grupos principales: i) B. megaterium (color rosa) y ii) B. subtilis (color azul)

Cuadro 1. Especies de cepa tipo pertenecientes al género Bacillus descargadas de la plataforma EzBioCloud, que fueron utilizadas en este estudio