Estudio metagenómico de microorganismos fotosintéticos en la laguna Cuicocha

Abstract

En la provincia de Imbabura se localizan lagos y lagunas altoandinas que albergan una elevada diversidad de microorganismos fotosintéticos, los cuales desempeñan un papel fundamental en el equilibrio ecológico de estos ecosistemas. Sin embargo, esta diversidad aún no ha sido completamente caracterizada mediante herramientas moleculares actuales. En este contexto, la presente investigación evaluó la diversidad de microorganismos fotosintéticos presentes en la laguna de Cuicocha mediante un enfoque integrado de microscopía y metagenómica de amplicón, con el objetivo de describir la composición y estructura de estas comunidades microbianas. El muestreo se realizó en ocho puntos de la laguna, organizados según gradientes ambientales: zonas con impacto antropogénico (puntos 1, 2 y 7), ingreso de vertientes de agua estacionaria (punto 3), ingreso de flujo permanente (punto 4) y áreas de interés ecológico (puntos 5, 6 y 8). En cada punto se recolectaron 3 L de agua mediante arrastres horizontales con red cónica de fitoplancton de malla fina (20 µm), concentrando los microorganismos presentes en la capa superficial del agua a aproximadamente 50 cm de profundidad. Las muestras fueron procesadas de manera independiente mediante microscopía óptica. En cada punto se realizaron tres repeticiones, lo que permitió una caracterización más representativa de la comunidad microbiana en cada sector de la laguna. La identificación taxonómica se basó en características morfológicas como forma celular, tamaño, estructuras distintivas y organización celular, apoyándose en bibliografía especializada sobre microalgas y cianobacterias. Estos datos permitieron comparar la composición entre sitios y establecer patrones de diversidad beta dentro del ecosistema. El análisis molecular de los genes 18S rRNA y 16S rRNA se desarrolló en el entorno QIIME 2 . Las lecturas paired end fueron ensambladas previamente con FLASH y, posteriormente, se realizó el control de calidad de las secuencias importadas. La gen eración de ASVs se llevó a cabo mediante DADA2, utilizando el comando denoise single con un valor de truncamiento de 400 pb. La asignación taxonómica se realizó con la base de datos PR2 para el marcador 18S rRNA y se complementó con búsquedas BLAST en NCBI para refinar la identificación taxonómica.