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Culturable actinobacteria from two marine sponges from the genus ππ±ππΊπ΄πͺπ―π’ in southwest Puerto Rico
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Abstract
Actinobacteria are the most biotechnologically valuable prokaryotes and are best known as a source of diverse secondary metabolites. However, there is scarce information on marine actinobacterial diversity in the Caribbean Sea. For this study, the marine sponges Aplysina fistularis and Aplysina fulva were examined for the presence of Actinobacteria through culture-dependent methods. Sponge specimens were collected by SCUBA diving in the La Parguera Natural Reserve in Lajas, Puerto Rico. A total of 62 strains of Actinobacteria were isolated from the collected sponge samples and identified through phylogenetic analysis based on the 16S rRNA gene. The isolated Actinobacteria were phylogenetically allocated to 18 genera. Comparing both sponge species, A. fulva yielded more Actinobacteria isolates (39) than A. fistularis (24) and in terms of genus diversity, a higher variety of Actinobacteria was observed from A. fulva than from A. fistularis. Even though a culture-dependent approach can give us valuable insight into the spongeβs microbiome and is an important basis for the study of the compounds that are produced by Actinobacteria, this strategy is limited because it does not reveal all the Actinobacteria that may be present in a sponge since a small portion of bacteria are culturable. Moreover, a partial sequence of the 16S rRNA gene often does not contain enough phylogenetic information to provide species-level resolutions. Ecological and phylogenetic studies of marine Actinobacteria will improve our understanding of the actinobacterial diversity associated with different marine ecosystems and could lead to the discovery of useful bioactive compounds.
Las actinobacterias son las cΓ©lulas procariotas mΓ‘s valiosas para el campo de la biotecnologΓa y son altamente reconocidas como una fuente de metabolitos secundarios. Sin embargo, hay una escasez de informaciΓ³n sobre la diversidad de actinobacterias marinas en el Mar Caribe. Para este estudio, las esponjas marinas Aplysina fistularis y Aplysina fulva fueron examinadas para la detecciΓ³n de actinobacterias mediante mΓ©todos de cultivo. Las muestras de esponja fueron colectadas en la Reserva Natural de La Parguera en Lajas, Puerto Rico. Un total de 62 cepas de actinobacterias fueron aisladas e identificadas por medio de un anΓ‘lisis filogenΓ©tico basado en el gen de ARNr 16S. Las actinobacterias aisladas fueron asignadas a 18 gΓ©neros. Al comparar ambas especies de esponjas, se aislaron mΓ‘s actinobacterias de A. fulva (39) que de A. fistularis (24) y se observΓ³ una mayor variedad por gΓ©nero de actinobacterias provenientes de A. fulva que de A. fistularis. A pesar de que los mΓ©todos de cultivo nos puede ofrecer conocimiento admirable sobre el microbioma de una esponja y son una base importante para el estudio de los compuestos producidos por las actinobacterias, esta estrategia tiene sus lΓmites debido a que solamente una porciΓ³n pequeΓ±a de bacterias se puede cultivar y no se pueden revelar todas las actinobacterias que podrΓan estar presente en la esponja. AdemΓ‘s, una secuencia parcial del gen de ARNr 16S no contiene suficiente informaciΓ³n para poder identificar una bacteria hasta el nivel de especie. Estudios sobre la filogenΓ©tica y ecologΓa de las actinobacterias marinas enriquecerΓ‘ nuestro entendimiento sobre la diversidad de las actinobacterias asociadas a diferentes ecosistemas marinos y podrΓa dirigirnos hacia el descubrimiento de nuevos compuestos con actividad biolΓ³gica.
Las actinobacterias son las cΓ©lulas procariotas mΓ‘s valiosas para el campo de la biotecnologΓa y son altamente reconocidas como una fuente de metabolitos secundarios. Sin embargo, hay una escasez de informaciΓ³n sobre la diversidad de actinobacterias marinas en el Mar Caribe. Para este estudio, las esponjas marinas Aplysina fistularis y Aplysina fulva fueron examinadas para la detecciΓ³n de actinobacterias mediante mΓ©todos de cultivo. Las muestras de esponja fueron colectadas en la Reserva Natural de La Parguera en Lajas, Puerto Rico. Un total de 62 cepas de actinobacterias fueron aisladas e identificadas por medio de un anΓ‘lisis filogenΓ©tico basado en el gen de ARNr 16S. Las actinobacterias aisladas fueron asignadas a 18 gΓ©neros. Al comparar ambas especies de esponjas, se aislaron mΓ‘s actinobacterias de A. fulva (39) que de A. fistularis (24) y se observΓ³ una mayor variedad por gΓ©nero de actinobacterias provenientes de A. fulva que de A. fistularis. A pesar de que los mΓ©todos de cultivo nos puede ofrecer conocimiento admirable sobre el microbioma de una esponja y son una base importante para el estudio de los compuestos producidos por las actinobacterias, esta estrategia tiene sus lΓmites debido a que solamente una porciΓ³n pequeΓ±a de bacterias se puede cultivar y no se pueden revelar todas las actinobacterias que podrΓan estar presente en la esponja. AdemΓ‘s, una secuencia parcial del gen de ARNr 16S no contiene suficiente informaciΓ³n para poder identificar una bacteria hasta el nivel de especie. Estudios sobre la filogenΓ©tica y ecologΓa de las actinobacterias marinas enriquecerΓ‘ nuestro entendimiento sobre la diversidad de las actinobacterias asociadas a diferentes ecosistemas marinos y podrΓa dirigirnos hacia el descubrimiento de nuevos compuestos con actividad biolΓ³gica.
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Date
2023-07-06
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Keywords
Actinobacteria, Microbial diversity, 16S rRNA gene, Marine sponges, Caribbean
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