Resistencia microbiana a contaminación con metales pesados en la cuenca alta del Río Rímac (Perú): un enfoque basado en el análisis de metagenomas ensamblados (MAGs).

Recientemente se ha reportado que en la cuenca alta del Rímac, específicamente en la zona minera de Pacococha-Millotingo (distrito de San Mateo, provincia de Huarochirí), los sedimentos de cursos de agua presentan concentraciones altas de metales pesados (MPs). La presencia de altos niveles de MPs en los ríos constituye una amenaza para la salud de las poblaciones que dependen del agua de esta cuenca. Sin embargo, no se ha caracterizado cómo los MPs afectan la estructura y función de las comunidades microbianas en la cuenca alta ni tampoco se ha explorado si las bacterias expuestas a los MPs presentan genes de resistencia a los metales (MRGs). El presente estudio será descriptivo, observacional y analítico. Se evaluarán las variables fisicoquímicas (incluidos los MPs) de los sedimentos de los cursos de agua mencionados y se estudiará la diversidad microbiana y presencia de MRGs a partir del secuenciamiento del ADN ambiental y posteriores análisis bioinformáticos. La hipótesis es que la diversidad de microorganismos, la presencia de MRGs y el grado de adaptación evolutiva de estos genes en los sedimentos dependen de los niveles de MPs en el ambiente. El objetivo general es caracterizar la diversidad taxonómica y funcional de microorganismos presentes en los sedimentos de la cuenca alta del Rímac en respuesta a la presencia de MPs, identificando mecanismos de resistencia mediante la reconstrucción de metagenomas ensamblados (MAGs). Los objetivos específicos serán: 1) Determinar las concentraciones de MPs y parámetros fisicoquímicos en los sedimentos; 2) Evaluar la influencia de los MPs sobre la estructura y diversidad microbiana; 3) Reconstruir MAGs a partir de los datos metagenómicos y evaluar su calidad; 4) Identificar rutas metabólicas y MRGs, así como su posible transferencia horizontal y optimización evolutiva. Se espera observar concentraciones elevadas de MPs en sitios asociados a pasivos mineros y una disminución de la diversidad microbiana en puntos de muestreo más contaminados. Asimismo, se espera identificar MRGs en elementos genéticos móviles, lo cual permitiría inferir una potencial transferencia horizontal hacia otros microorganismos. Los datos y resultados permitirán construir una plataforma de conocimientos que servirá para diseñar estrategias de biorremediación basadas en bacterias nativas. Asimismo, abrirán nuevas líneas de investigación enfocadas en estudios transcriptómicos y en la evaluación de la capacidad que presentan bacterias aisladas de los sitios contaminados de inmovilizar o transformar metales.