En nuestro laboratorio estudiamos la ecología de las comunidades microbianas en ecosistemas naturales y en sistemas creados en procesos de ingeniería. Nuestro objetivo es dilucidar cuáles son los factores que contribuyen a la existencia de un núcleo de poblaciones (y actividades) comunes en comunidades microbianas y cuáles son responsables de la singularidad de los taxones (y genes) en cada tipo de sistema. A pesar que los recientes avances tecnológicos permiten la identificación de microorganismos, muchos genes funcionales de origen microbiano no están aún adecuadamente representados y caracterizados. El aislamiento y la caracterización bioquímica y molecular de miembros representativos de distintas comunidades microbianas permiten complementar la información obtenida por secuenciación y facilitar su interpretación. Utilizando una combinación de los enfoques metagenómicos y de cultivo buscamos profundizar en los procesos intracelulares de organismos individuales y en las interacciones moleculares entre microorganismos, para expandir el conocimiento de la ecología y funcionamiento de procesos de relevancia ambiental y a la vez aportar al descubrimiento de nuevos genes y nuevas especies bacterianas.

 

Integrantes del grupo

Eva Figuerola
Investigadora Adjunta CONICET
Jefe de Trabajos Prácticos, Area Biotecnología, Departamento de Fisiología Biología Molecular y Celular, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires.

Carol Davies Sala
Becaria Posdoctoral CONICET

María Victoria Pérez
AYSA

Esteban Orellana
Becario FONCyT

Publicaciones

Ibarbalz FM, Orellana E, Figuerola ELM, Erijman L (2016) Shotgun metagenomic profiles have a high capacity to discriminate samples of activated sludge according to wastewater type. Applied and Environmental Microbiology 82: 5186 –5196. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27316957

Figuerola EL, Guerrero LD, Türkowsky D, Wall LG, Erijman L (2015) Crop monoculture rather than agriculture reduces the spatial turnover of soil bacterial communities at a regional scale. Environmental Microbiology, 17: 678–688. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24803003

Ibarbalz FM, Figuerola EL, Erijman L (2013) Industrial activated sludge exhibit unique bacterial community composition at high taxonomic ranks. Water Research, 47: 3854-3864. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23651515

Figuerola EL, Guerrero LD, Rosa S, Simonetti L, Duval ME, Galantini JA, Bedano JC, Wall LG, Erijman L (2012) Bacterial indicator of agricultural management for soil under no-till crop production. PLoS ONE, 7: e51075. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23226466

Ayarza JM, Erijman L (2011) Balance of neutral and deterministic components in the dynamics of activated sludge floc assembly. Microbial Ecology, 61: 486-495 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20972561 Pubmed: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Erijman%20L%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=27316957 Scholar: https://scholar.google.com.ar/citations?user=EPCOCvoAAAAJ&hl=en

Shotgun Metagenomic Profiles Have a High Capacity To Discriminate Samples of Activated Sludge According to Wastewater Type.
Ibarbalz FM, Orellana E, Figuerola EL, Erijman L.
Appl Environ Microbiol. 2016 Aug 15;82(17):5186-96. doi: 10.1128/AEM.00916-16

Figuerola EL, Guerrero LD, Türkowsky D, Wall LG, Erijman L. Crop monoculture rather than agriculture reduces the spatial turnover of soil bacterial communities at a regional scale (2015) Environmental Microbiology, en prensa. doi: 10.1111/1462-2920.12497

Ibarbalz FI, Pérez MV, Figuerola EL, Erijman L. The bias associated with amplicon sequencing does not affect the quantitative assessment of bacterial community dynamics (2014) PLoS ONE 9: e99722

Ayarza JM, Figuerola EL, Erijman L. Draft Genome Sequences of Type Strain Sediminibacterium salmoneum NJ-44 and Sediminibacterium sp. Strain C3, a Novel Strain Isolated from Activated Sludge (2014) Genome Announcement (2014) e01073-13. doi: 10.1128/genomeA.01073-13

Rosa SR, Kraemer FB, Soria, MA, Guerrero LD, Morrás HJ, Figuerola EL, Erijman L The influence of soil properties on denitrifying bacterial communities and denitrification potential in no-till production farms under contrasting management in the Argentinean Pampas (2014) Applied Soil Ecology, 75, 172-180

Ibarbalz, FM, Figuerola, EL, Erijman, L (2013) Industrial activated sludge exhibit unique bacterial community composition at high taxonomic ranks. Water Research, 47: 3854-3864

Figuerola, EL, Guerrero, LD, Rosa, S, Simonetti, L Duval, ME, Galantini, JA, Bedano, JC, Wall, LG, Erijman, L. (2012) Bacterial indicator of agricultural management for soil under no-till crop production PLoS ONE, 7: e51075

Sacco, N.J., Figuerola, E.L., Pataccini, G., Bonetto, M.C., Erijman, L., Cortón, E. (2012) Performance of Planar and Cylindrical Carbon Electrodes at Sedimentary Microbial Fuel Cells. Bioresource Technology, 126: 328-35

Ayarza, J.M., Erijman L. (2011) Balance of Neutral and Deterministic Components in the Dynamics of Activated Sludge Floc Assembly, Microbial Ecology, 61: 486-495

Figuerola, E.L., Erijman, L. (2010) Diversity of nitrifying bacteria in a full-scale petroleum refinery wastewater treatment plant experiencing unstable nitrification. Journal of Hazardous Materials, 181: 281-288

Basile, L.A., Erijman, L. (2010) Maintenance of phenol-hydroxylase genotypes at high diversity in bioreactors exposed to step increases in phenol loading. FEMS Microbiology Ecology, 73: 336-348.

Ayarza, J.M., Guerrero, L.D., Erijman, L. (2010) Nonrandom assembly of bacterial populations in activated sludge flocs Microbial Ecology, 59: 436-44.

Basile, L., Erijman, L. (2008) Quantitative assessment of phenol hydroxylase diversity in bioreactors using a functional gene analysis. Applied Microbiology and Biotechnology, 78: 863-872

Figuerola, E. L., Erijman, L. (2007) Bacterial taxa abundance pattern in an industrial wastewater treatment system determined by the full rRNA cycle approach. Environmental Microbiology 9: 1780-1789

Luppi, L., Hardmeier, I., Babay, P. A., Itria, R. F., Erijman, L. (2007) Anaerobic nonylphenol ethoxylate degradation coupled to nitrate reduction in a modified biodegradability batch test. Chemosphere 68: 2136-2143

Lozada, M, Figuerola, E., Itria, R., Erijman, L. (2006). Replicability of dominant bacterial populations after long-term surfactant-enrichment in lab-scale activated sludge. Environmental Microbiology 8: 625-638

Lozada, M.; Itria, R. F.; Figuerola, E.; Babay, P.; Gettar, R.; de Tullio, L., Erijman, L. (2004) Bacterial community shifts in nonylphenol polyethoxylates-enriched activated sludge. Water Research 38: 2077-2086

Casserly, C., Erijman, L. (2003) Molecular monitoring of microbial diversity in an UASB reactor. International Biodegradation and Biodeterioration, 52: 7-12

Proyectos

Estructura y función de sistemas biológicos de tratamiento de efluentes.
Los sistemas de tratamiento de efluentes son biorreactores diseñados para eliminar la materia orgánica, nutrientes y micro-contaminantes del agua residual. El objetivo del esta línea de investigación es determinar los factores que influyen en la estructura de las comunidades microbianas y comprender como dicha estructura afecta la función de los procesos de tratamiento. Nuestra hipótesis es que la eficiencia y estabilidad de los sistemas biológicos de tratamiento de efluentes dependen más de la diversidad y estructura de las comunidades microbiana que de la identidad de las especies presentes. Estas tareas se llevan a cabo utilizando técnicas de secuenciación de última generación (NGS), PCR cuantitativo (real time PCR), hibridación fluorescente in situ (FISH) y geles de electroforesis en gradientes desnaturalizantes (DGGE/TGGE), en combinación con análisis multivariados que exploran la relación entre la distribución y la abundancia de los diferentes taxones bacterianos con la actividad y las variables operativas del proceso en plantas de barros activados a escala real. Estas metodologías se utilizan también para estudiar el ensamblado de comunidades bacterianas en sistemas modelo a escala de laboratorio.
Se espera proporcionar una plataforma racional que permita optimizar la eficiencia en la operación del proceso de tratamiento de efluentes, a través de la predicción de condiciones de operación óptimas y condiciones críticas que podrían producir fallas en los sistemas, y eventualmente para explorar el potencial de elaborar sistemas de tratamiento más eficientes.


Ibarbalz et al. Water Research (2013)

Diversidad y composición de microorganismos en suelos bajo régimen de siembra directa.
El objetivo general es investigar la diversidad, dinámica y ecología de las comunidades microbianas y su relación con el manejo de rotaciones y uso de fertilizantes en sistemas agrícolas.
Los objetivos específicos se enfocan en investigar los factores que determinan la estructura de la comunidad microbiana y el control de los procesos relacionados con el ciclado de nitrógeno (nitrificación y desnitrificación), a distintas escalas temporales y espaciales, en relación al manejo de suelos agrícolas.
Para este proyecto se utiliza la técnica de pirosecuenciación, seguida de un exhaustivo análisis bioinformático y validación con PCR cuantitativo.


Distributions of pairwise phylogenetic distances (A–C) and Bray–Curtis dissimilarities (D–F) between soils samples from within each land use type. (A, D) Natural environments; (B, E) good no-till agricultural practices; (C, F) poor no-till agricultural practices
Figuerola et al. Environmental Microbiology (2014)

 

Financiamiento

Proyecto: Evaluación de residuos orgánicos estabilizados biológicamente para uso como biocobertura de rellenos sanitarios. PID-2015, No. 0071 (2017-2020). Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica. Empresa adoptante: TAYM SA.

Proyecto: Reducción de la concentración de nitratos en agua potable por desnitrificación biológica (2017-2018) Convenio AYSA-CONICET (Resolución CONICET Nº 3816/11)

Proyecto: Modulación de la diversidad microbiana para mejorar la estabilidad de sistemas de tratamiento de efluentes. PICT 2015, No. 0746 (2016-2019). Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica.

Proyecto: Estructura y dinámica de la diversidad bacteriana en una planta de tratamiento de efluentes cloacales y su relación con el funcionamiento y la estabilidad del proceso (2012-2017). Convenio AYSA-CONICET (Resolución CONICET Nº 3816/11, addenda Nº 1371/15)

 

Ex integrantes

Federico Ibarbalz. Institut de Biologie de l’École Normale Supérieure (IBENS, Paris)

Laura Basile. IIB-INTECH. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas

Mariana Lozada. Centro para el estudio de sistemas marinos (CESIMAR-CENPAT)

Nadia Szeinbaum. School of Earth and Atmospheric Sciences, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA

Dominique Türkowsky. Helmholtz Centre for Environment Research (Leipzig, Alemania)

Silvina Rosa, Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental. FCEN-UBA

Joaquín Ayarza. Industria farmacéutica

Carolina Casserly, Bona Water & WasteWater – ‎Xylem Water Solutions

Leonardo Erijman

  • Doctor de la Universidad de Buenos Aires. Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. 1990.
  • Investigador Principal CONICET. 1998 – Cont.
  • Embajador para Argentina. International Society for Microbial Ecology (ISME) 2004 – 2011.
  • Profesor adjunto. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular “Profesor Héctor Maldonado”, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires. 2011 – Cont.
  • Miembro del Comité Asesor. Centro Argentino-Brasileño de Biotecnología (CABBIO). MINCyT. 2014 – Cont.
  • Miembro del Editorial Board. Applied and Environmental Microbiology. (American Society for Microbiology) 2017 – Cont.