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

Esteban Orellana
Becario FONCyT

Maria Florencia Tesoriero
Becaria FONCyT

 

Publicaciones

Pérez MV, Guerrero LD, Orellana E, Figuerola EL, Erijman L. (2019)
Time seriesgenome-centric analysis unveils bacterial response to operational disturbance inactivated sludge.
mSystems 4: e0016919. https://doi.org/10.1128/mSystems.00169-19

Orellana E, Davis-Sala C, Guerrero LD, Vardé I, Altina M, Lorenzo MC, Figuerola EL, Pontiggia RM, Erijman L. (2019)
Microbiome network analysis of co-occurrence patterns in anaerobic co-digestion of sewage sludge and food waste.
Water Science and Technology 79 (10): 1956-1965. https://doi.org/10.2166/wst.2019.194

Guijarro KH, Aparicio V, De Gerónimo E, Castellote M, Figuerola EL, Costa JL, Erijman L. (2018)
Soil microbial communities and glyphosate decay in soils with different herbicide application history.
Sci Total Environ. 2018 Sep 1;634:974-982. doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.03.393.

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.