Evaluación de Cambios en la Abundancia del gen Codificante para la Enzima Catecol-2,3-dioxigenasa (catA) Durante el Proceso de Biodegradación de Asfaltenos en un Sistema in vitro
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Resumen en español
Una de las actividades de hoy en día que se encuentra en constante crecimiento es la exploración y explotación de hidrocarburos. El petróleo es la principal fuente energética y de comercio en la mayoría de los países. Según los informes de Ecopetrol, en Colombia se producen alrededor de 866.488 barriles diarios, de los que cerca del 42% son de crudo pesado. El crudo pesado, en su mayoría compuesto por asfaltenos, presentan daños perjudiciales al medio ambiente y a la biodiversidad en los ecosistemas. El objetivo de este estudio fue estudiar los cambios en la abundancia del gen catA de un consorcio microbiano conformado por Pseudomonas stutzeri, Rhodococcus corynebacterioides y Rhodococcus qingshengii, luego de la exposición a asfaltenos y petróleo crudo ligero. Para ello, se determinó los niveles de producción de CO2 por parte del consorcio bacteriano durante la biodegradación de asfaltenos y petróleo crudo ligero, con el fin de monitorear el crecimiento y la actividad metabólica del consorcio. Para esto, se realizó una extracción de ADNg total, al cual se realizó qPCR con el propósito de cuantificar los genes ARNr 16S y catA del consorcio microbiano en presencia de asfaltenos y petróleo crudo ligero. Por último, utilizando el método de Livak (2−𝐶𝑡) se estimó la abundancia relativa del gen catA durante la biodegradación de asfaltenos por parte del consorcio bacteriano. Los resultados sugieren que la actividad metabólica del consorcio y los cambios del gen catA son independientes a la cantidad de copias del gen ARNr 16S. En conclusión, se evidenció una mayor abundancia relativa del gen catA en el tratamiento con asfaltenos en comparación con el tratamiento con petróleo crudo ligero.
Resumen en ingles
One of today's ever-growing activities is the exploration and exploitation of hydrocarbons. Oil is the main source of energy and trade in most countries. According to Ecopetrol reports, Colombia produces about 866,488 barrels per day, of which about 42% is heavy crude oil. Heavy crude oil, mostly composed of asphaltenes, is harmful to the environment and biodiversity in ecosystems. The objective of this study was to study the changes in the abundance of the catA gene of a microbial consortium composed of Pseudomonas stutzeri, Rhodococcus corynebacterioides and Rhodococcus qingshengii, after exposure to asphaltenes and light crude oil. For this purpose, the levels of CO2 production by the bacterial consortium during the biodegradation of asphaltenes and light crude oil were determined to monitor the growth and metabolic activity of the consortium. For this, a total gDNA extraction was performed and qPCR was performed with the purpose of quantifying the 16S rRNA and catA genes of the microbial consortium in the presence of asphaltenes and light crude oil. Finally, using the method of Livak (2^(-Ct)) the relative abundance of the catA gene during asphaltene biodegradation by the bacterial consortium was estimated. The results suggest that the metabolic activity of the consortium and catA gene changes are independent of 16S rRNA gene copy number. In conclusion, a higher relative abundance of the catA gene was evident in the asphaltene treatment compared to the light crude oil treatment.