Beatriz Díez Lab

Beatriz Díez Moreno

Tue, 18 May 2021 00:00:00 +0000

Principal Investigator
Associate Professor
P. Universidad Católica de Chile.

About

Spanish biologist Beatriz Díez, a specialist in microbial ecology who studies microorganisms in extremophilic environments, decided to work in Chile for two reasons: first, the country itself offers an amalgam of extreme climatic, geographic, and biochemical conditions; and second, because for her, the scant knowledge of how microbiota ecosystems adapt and survive here needs to be expanded and considered part of the World Heritage.

Her research focuses on environmental microbiology that arises in polar systems and in cold and/or very warm thermal alpine systems, such as those located in the Atacama, the world’s most arid desert, in some of the country’s 80 active volcanoes, and in the ancient glaciers of Antarctica and the subantarctic. Because of this, Díez and her team have devoted themselves to obtaining new information about microorganisms that live under extreme conditions, recording their adaptations, diversity, function, biogeography, and relations with their environment, including with other organisms in the same place, as well as their potential applications.

While the discovery and study of extremophiles contributes to the investigation of extraterrestrial life, this kind of research can also be used to improve processes in the mining, wine, food, cosmetics, and other industries that use cold or heat chains in their processes or involve exposure to extreme climatic conditions.

“Any microorganism capable of living in an extremophile system has enzymes and adaptive survival strategies that are different from those that can be found in less adverse environments, so this kind of knowledge should be highly valued for assessing and improving industrial processes conducted at high or low temperatures or in very acidic or alkaline contexts,” affirms the microbial ecologist.

This research could also be applied to studies linked to climate change, given that extremophilic organisms have already developed adaptations to extreme temperatures. Today, Beatriz Díez is convinced that understanding how survival is possible under these kinds of conditions will help to characterize the biochemistry that defines the limits of cellular life, and in turn illuminate what could happen in an environment that may not be extremophilic today, but with the effects of climate change, could become so tomorrow.

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Interests

Microbial Ecology
Microbial Evolution
Environmental Virology
Global Scientific Networks

Education

PhD Ciéncias Biológicas, 2001

Universidad Autónoma de Barcelona, España

Licenciada en Biología, 1994

Universidad de Alicante, España

Contact

bdiez@bio.puc.cl

Felipe Loyola

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

MSc. Student

About

Trabajamos en la búsqueda de nueva información sobre la estructura, diversidad y actividad de las comunidades virales presentes en ambientes termales, utilizando como modelo de estudio los tapetes microbianos presentes en los géiseres de El Tatio (Chile). Esto se logra mediante análisis meta-ómicos que nos permiten dilucidar las comunidades de fagos presentes y cómo pueden variar según los factores abióticos y distancia geográfica, para finalmente ayudar a comprender de qué manera pueden estar modulando estos microambientes.

Además, se analizan termas de otras partes del mundo (Estados unidos, China, Canadá, entre otros) que presenten condiciones abióticas similares y así comparar la abundancia y diversidad que presentan estas comunidades de microorganismos a lo largo del mundo.

Interests

Bioinformatics
Environmental Microbiology
Microbial Ecology

Education

MSc. Bioquímica, 2022

Universidad de Chile, Chile

Bioquímica, 2020

Universidad de Chile, Chile

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felipe.loyola@ug.uchile.cl

Felipe Sepúlveda

Sat, 16 Oct 2021 00:00:00 +0000

PhD. Student

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Interests

Bioinformatics
Environmental Microbiology
Microbial Ecology

Education

MSc. Bioquímica, 2022

Universidad de Chile, Chile

Bioquímica, 2020

Universidad de Chile, Chile

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felipe.loyola@ug.uchile.cl

Sebastián Astorga

Tue, 01 Mar 2022 00:00:00 +0000

Undergraduate

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Environmental Microbiology
Microbial Ecology

Education

MSc. Bioquímica, 2022

Universidad de Chile, Chile

Bioquímica, 2020

Universidad de Chile, Chile

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felipe.loyola@ug.uchile.cl

Camila Toledo

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Undergraduate

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Bioinformatics
Environmental Microbiology
Microbial Ecology

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MSc. Bioquímica, 2022

Universidad de Chile, Chile

Bioquímica, 2020

Universidad de Chile, Chile

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felipe.loyola@ug.uchile.cl

Diego Beecher

Fri, 01 Dec 2023 00:00:00 +0000

PhD. Student

About

Mi línea de investigación se enfoca en la ecología de los ambientes marinos, principalmente en el fitoplancton y los factores bióticos que modulan sus eventos de floraciones algales nocivas (FAN). Las FAN tienen un impacto en la dinámica de las tramas tróficas oceánicas y en los ciclos biogeoquímicos. Se ha descrito una expansión geográfica de los eventos FAN desde la Patagonia hacia el norte de Chile y se ha intentado revelar el rol que cumplen los virus en estos eventos. Mediante análisis metagenómicos, metavirómicos y metatranscriptómicos se pretende identificar a las comunidades virales y fitoplanctónicas, sus interacciones y posibles infecciones en ambientes de la Patagonia y Antártica de Chile.

Interests

Marine Chemical Ecology
Marine Biochemistry
Marine Microbiology
Viral Ecology

Education

MSc. Bioquímica, 2022

Universidad de Chile, Chile

Bioquímica, 2020

Universidad de Chile, Chile

Contact

dfbeecher@gmail.com

Roberto Valdés

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Undergraduate

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Interests

Bioinformatics
Environmental Microbiology
Microbial Ecology

Education

MSc. Bioquímica, 2022

Universidad de Chile, Chile

Bioquímica, 2020

Universidad de Chile, Chile

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felipe.loyola@ug.uchile.cl

Example Talk

Sat, 01 Jun 2030 13:00:00 +0000

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Acidithiobacillia class members originating at sites within the Pacific Ring of Fire and other tectonically active locations and description of the novel genus ‘Igneacidithiobacillus’

Wed, 03 Apr 2024 00:00:00 +0000

Effects of hydrogeochemistry on the microbial ecology of terrestrial hot springs

Wed, 27 Sep 2023 00:00:00 +0000

Kanamycin treatment in the pre-symptomatic stage of a Drosophila PD model prevents the onset of non-motor alterations

Mon, 21 Aug 2023 00:00:00 +0000

Metamobilome of El Tatio Geothermal Field: a model ecosystem to study local mobile genetic element dispersal, prevalence and role in host adaptation and ecoevolution

Mon, 21 Aug 2023 00:00:00 +0000

The influence of the mobilome on the microbial communities interactions in El Tatio Geothermal Field

Proyecto: ANID, Fondecyt 1230217 (2023-2027)

Engineering the catalytic activity of an Antarctic PETdegrading enzyme by loop exchange

Sun, 13 Aug 2023 00:00:00 +0000

Distribution and Activity of Sulfur-Metabolizing Bacteria along the Temperature Gradient in Phototrophic Mats of the Chilean Hot Spring Porcelana

Fri, 14 Jul 2023 00:00:00 +0000

Spatially and Temporally Explicit Metagenomes and Metagenome-Assembled Genomes from the Comau Fjord (42°S), Patagonia

Mon, 15 May 2023 00:00:00 +0000

A First Insight into the Microbial and Viral Communities of Comau Fjord—A Unique Human-Impacted Ecosystem in Patagonia (42∘ S)

Thu, 30 Mar 2023 00:00:00 +0000

Hydrological connections in a glaciated Andean catchment under permafrost conditions (33°S)

Wed, 01 Feb 2023 00:00:00 +0000

Vertically distinct sources modulate stable isotope signatures and distribution of Mesozooplankton in central Patagonia: The Golfo de Penas - Baker Channel connection and analogies with the Beagle Channel

Sun, 01 Jan 2023 00:00:00 +0000

Compensatory Transcriptional Response of Fischerella thermalis to Thermal Damage of the Photosynthetic Electron Transfer Chain

Sat, 03 Dec 2022 00:00:00 +0000

Global phylogenomic novelty of the Cas1 gene from hot spring microbial communities

Fri, 02 Dec 2022 00:00:00 +0000

Characterization and genomic analysis of two novel psychrotolerant Acidithiobacillus ferrooxidans strains from polar and subpolar environments

Wed, 24 Aug 2022 00:00:00 +0000

C, N, and P Nutrient Cycling in Drylands. (Microbiology of Hot Deserts First Edition)

Fri, 29 Jul 2022 00:00:00 +0000

Dark Diazotrophy during the Late Summer in Surface Waters of Chile Bay, West Antarctic Peninsula

Sun, 29 May 2022 00:00:00 +0000

A general theory for temperature dependence in biology

Thu, 07 Apr 2022 00:00:00 +0000

Microbial Biogeochemical Cycling of Nitrogen in Arid Ecosystems

Thu, 07 Apr 2022 00:00:00 +0000

Surface Ammonia-Oxidizer Abundance During the Late Summer in the West Antarctic Coastal System

Tue, 01 Mar 2022 00:00:00 +0000

Los virus que se ocultan en el agua termal del Tatio comienzan a ser identificados

Fri, 10 Dec 2021 12:20:00 +0000

Sobre los 4.200 metros sobre el nivel del mar y durante 9 días un grupo de investigadores se enfocó en tomar muestras en 13 geiser del campo geotérmico El Tatio, en el desierto de Atacama.

Lorenzo Palma, Ciencia en Chile. Cada año más de 100 mil visitantes llegan temprano en la mañana, cuando el sol todavía no aparece en la cordillera de Los Andes. Se esfuerzan aguantando el frío, la puna y levantándose temprano para ver algunos de los 40 géiseres o 60 termas y 70 fumarolas que forman el complejo. Dicen que se aprecia mejor antes que salga el sol para ver cómo emerge el agua a 90 grados centígrados y a una presión impresionante y peligrosa.

El Tatio es, junto con Yellowstone en Estados Unidos y Kamchatka en Rusia, uno de los tres campos geotérmicos más grandes del mundo. Pero El Tatio está a tan solo 100 km de San Pedro de Atacama, en Chile.

El Tatio o abuelo que llora como se le conoce en Kunza, tiene el récord como el complejo de géiseres más grande del hemisferio sur. También destaca por sus escasas precipitaciones, una alta radiación UV y oscilaciones térmicas diarias de hasta 35°C.

Las comunidades microbianas que existen en este campo geotermal han evolucionado en aislamiento por miles de años, y podrían presentan altas tasas de endemismo dignas de estudiar para comprender de mejor manera las trayectorias de la evolución de la vida en La Tierra y eventualmente en otros planetas, es lo que comenta la Dra. Beatriz Díez de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Católica de Chile.

Este lugar pone a prueba las teorías ecológicas, como las relaciones entre los virus y sus hospederos, explica la investigadora de la Universidad Católica. El interés por tener muestras de las 13 termas fue encontrar sitios con características similares, tanto de la salinidad, el pH y la temperatura. Una de las preguntas que se plantearon fue ¿Si todas las condiciones ambientales son iguales en las termas, encontraremos los mismos organismos vivos en ellas?

El grupo se cuestionó también entonces si al existir condiciones similares entre las termas ¿existen virus distintos o serían los mismos que infectan a las mismas comunidades de organismos vivos que las habitan?. La Dra. Díez explica que es importante en ecología entender si es verdad que todo está en todas partes y solo las condiciones del ambiente están seleccionando la presencia o no de un determinado organismo en ellas y, por tanto, sus relaciones con otros organismos, como en este caso entre un virus y su hospedero.

Hasta ahora las primeras investigaciones de la Dra. Díez señalan de presencia de muchos virus en estas termas que podrían infectar a bacterias termófilas. “Estamos trabajando para identificar hospederos específicos y para descubrir que virus son los más activos. Hemos descubierto también junto con el estudiante de doctorado Oscar Salgado de la Universidad Católica, que muchas de estas bacterias termófilas de El Tatio poseen mecanismos de inmunidad adaptativa llamados sistemas CRISPR-Cas, que ayudarían a estas bacterias a defenderse de estos virus, los cuales tienen que mutar para poder volver a conseguir infectar a estas bacterias, y este juego predador-presa mantiene estas comunidades activamente luchando por su existencia en estos ambientes extremos a altas temperaturas”.

Colaboración entre equipos

La Dra. Díez y su equipo del Laboratorio de Ecología Microbiana de Sistemas Extremos no estuvo sola durante los 9 días en El Tatio, la acompañaron estudiantes e investigadores, como Simón Beard, del Laboratorio de Ecofisiología Microbiana de la Fundación Ciencias & Vida, dirigido por la Dra. Raquel Quatrini. Simón, mencionó que los microorganismos estudiados tienen un papel ecológico muy relevante, ya que participan en los ciclos de elementos como el carbono, nitrógeno y azufre. “Este trabajo colaborativo hizo de este viaje una experiencia sumamente enriquecedora, con un equipo muy profesional y en un ambiente muy grato, el cual nos permitió conocer y aprender de las experiencias del grupo de la Dra. Beatriz Díez sobre sistemas termales no acidófilos, y a la vez aportar con nuestras propias experiencias y conocimientos para conseguir los objetivos de este viaje”, destacó Simón Beard, de la Fundación Ciencias & Vida.

Además, la geóloga del grupo, Carla Barbosa Troncoso, estudiante de Magíster de la Universidad de Chile, dirigida por el Dr. Diego Morata, también los acompaño por segunda vez en esta expedición a El Tatio, donde en la primera salida de enero 2020 se encargó de tomar muestras de agua de las fuentes termales para analizar la química, y ahora se preocupó de identificar fuentes termales, y medir de nuevo parámetros fisicoquímicos, registro fotográfico y coordenadas.

Esta investigación destaca por ser la primera que ha estudiado microorganismos nativos asociados a un ambiente tan particular como El Tatio, además es el primer estudio comprehensivo de ecología viral en tapetes microbianos, que son verdaderas alfombras de organismos, en este caso de aguas termales terrestres.

Cuando usted visite El Tatio podrá observar que algunos geiseres se pintan entre naranjo y verde, y esta coloración no es casual, sino el resultado de la interacción de organismos autotróficos, que utilizan el CO2 del ambiente para generar materia orgánica, que forman tapetes microbianos no siempre fáciles de encontrar y que ocultan todavía una gran diversidad e interacciones biológicas por explorar. Justo ahí se encuentran los virus y no existen ellos si no tienen un organismo hospedero al que infectar, que son mayormente en estos ambientes las bacterias y las arqueas, que son organismos procariotas unicelulares y, algunos de ellos filamentosos. Todo un mundo por explorar, cuentan los especialistas, del cual una de las componentes que se sabe menos es el caso de los virus ¿cómo funcionan, ha quién infectan y como evolucionan junto a sus hospederos bajo estas condiciones extremas a altas temperaturas? Estas y otras preguntas son las que están respondiendo los investigadores en el proyecto ANID_Fondecyt Regular 1190998 que dirige la Dra. Díez.

Para obtener información de los virus, se estudiaron los tapetes microbianos en esta expedición donde participaron estudiantes como Felipe Loyola (Magíster de la Universidad de Chile) cuya tutora es la Dra. Díez en la Universidad Católica. Él se dedicó, junto a otros estudiantes, a obtener las muestras para poder secuenciar todos los genomas virales o metaviromas, presentes en más de 20 tapetes microbianos obtenidos de diferentes termas, y para lograrlo, cuenta, se recolectó trozos del tapete microbiano, luego se presionó a través de una malla de 35 micrones para obtener el líquido que contienen y que arrastra a los virus con él, hasta llenar bidones que se guardaban en oscuridad.

Una vez en el laboratorio que montaron en el hostal donde se alojaron en San Pedro de Atacama, el equipo preparó un sistema de filtración basado en bombas peristálticas donde el líquido intersticial obtenido del tapete estrujado, corría a través de unas mangueras que estaban conectadas a distintos filtros para ir eliminando los distintos tipos celulares y obtener finalmente la fracción viral necesaria para obtener el metaviroma.

“Una vez filtrado todo el líquido intersticial, lo que hicimos fue concentrar los virus obtenidos mediante una técnica de floculación (precipitación) utilizando cloruro férrico, donde luego de incubar con este reactivo se forman flóculos (agregados) de los virus, lo que nos permitió después filtrar estos flóculos y retenerlos en un filtro (una pequeña malla de 1 μm), utilizando el mismo sistema de filtración de bombas. Esto se almacena y posteriormente se extrae su ADN para secuenciarlos, y finalmente analizar las comunidades virales mediante distintas herramientas bioinformáticas”, explicó Felipe Sepúlveda, estudiante de doctorado de la Universidad Católica.

Los investigadores dicen que quieren aportar para formar un repositorio de conocimiento científico de la zona, pero también cultural para Chile y el mundo, “que además pueda ayudar a las comunidades originarias a lograr una mejor gestión y conservación del parque. Ojalá que en algún momento se logre nombrar al campo geotermal El Tatio como Patrimonio de la Humanidad”, concluyó la doctora Beatriz Díez.

También puedes leer la entrevista en su formato original en Ciencia en Chile

Unveiling Ecological and Genetic Novelty within Lytic and Lysogenic Viral Communities of Hot Spring Phototrophic Microbial Mats

Wed, 17 Nov 2021 00:00:00 +0000

Antarctic polyester hydrolases degrade aliphatic and aromatic polyesters at moderate temperatures

Wed, 27 Oct 2021 00:00:00 +0000

Los virus que se ocultan en el agua termal del Tatio comienzan a ser identificados

Mon, 25 Oct 2021 12:20:00 +0000

El Océano Austral se concibe como un laboratorio natural, que presenta características únicas y desafiantes para cualquier organismo, como son las bajas temperaturas y alta radiación, y pese a ello, recientemente confirmaron la presencia de más de 2000 genomas de virus antes no identificados.

Lorenzo Palma, Ciencia en Chile. El Océano Austral es considerado uno de los más aislados, ya que sus aguas están ligadas a la corriente Circumpolar Antártica, lo que puede permitir el desarrollo de poblaciones endémicas, entre ellas las de los virus, que en la actualidad siguen siendo identificados como novedosos, ya que no son muchos los estudios desarrollados en la zona.

La identificación de virus es justo el trabajo que realizaron científicos de la Pontificia Universidad Católica de Chile con colaboradores de la Universidad de Alicante, España, e informaron la presencia de 2.416 nuevos genomas de virus en el Océano Austral, esto aumenta en un 25% todo el catastro de virus registrados hasta la fecha.

Los resultados fueron publicados en la revista científica mSystems, de la American Society for Microbiology (“ASM”). El grupo de especialistas recolectó a dos metros de profundidad durante todo un mes en febrero del 2016, muestras de agua de mar en las costas de la isla Greenwich, Islas Shetland del Sur, Península Antártica Occidental. Además de estas muestras, se usaron para este análisis de comunidades virales, 64 muestras de las bases de datos públicas. Aproximadamente el 90% de los genomas virales recuperados en este trabajo no habían sido identificados anteriormente en estas bases de datos.

Uno de los resultados más interesantes de este estudio según la Dra. Beatriz Díez, investigadora del Departamento de Genética Molecular y Microbiología de la P. Universidad Católica de Chile, es que 186 géneros de los virus identificados podrían ser endémicos, esto quiere decir que solo hasta la fecha se han encontrado presentes en el Océano Austral. La hipótesis de los expertos es que la mayoría de estos genomas virales recuperados no constituyen realmente nuevos géneros virales, sino que representan poblaciones virales altamente divergentes a virus ya conocidos. Esto significa que existe un bajo flujo genético con otras regiones oceánicas y han estado bajo una fuerte selección debido al aislamiento geográfico y las presiones ambientales de la Antártica, aclara también, el Dr. Sergio Guajardo, otro coautor del estudio. Un dato de interés que cuenta este investigador es que la baja temperatura y radiación generan adaptaciones en las comunidades virales, las que en conjunto con el aislamiento geográfico se traducen en la diversificación de los virus marinos.

La Dra. Beatriz Díez destaca que, pese a las duras condiciones del Océano Austral, los virus se adaptan y siguen teniendo éxito, “cabe recordar que los virus son abundantes en los sistemas marinos e influyen fuertemente en la composición y diversidad de la comunidad microbiana”, detalló la investigadora.

“Nuestro análisis demuestra que los virus en antártica portan genes análogos a los presentes en su huésped para asegurar la supervivencia del mismo durante la replicación viral”, dice la investigadora y también explica que portan proteínas que les pueden permitir percibir y responder a los fuertes cambios estacionales de temperatura y condiciones nutricionales. Además de proteínas que pueden formar parte de un mecanismo crioprotector para mejorar la supervivencia del huésped durante la infección y, en última instancia, aumentar la aptitud viral.

“Finalmente, encontramos evidencia de ciertas adaptaciones que se asocian al plegamiento de las proteínas y al aumento de su flexibilidad para mejorar la actividad enzimática bajo las condiciones termodinámicamente menos favorables de las aguas antárticas”, explicó la académica.

Los virus en el océano logran modificar los ciclos biogeoquímicos, de hecho, dice la Dra. Díez, logran causar entre un 3 a un 68% de la mortalidad bacteriana en estos sistemas. “Ahora que ya tenemos nociones de su presencia y novedad, hay que seguir estudiando sus posibles interacciones con hospederos en las comunidades microbianas marinas, y así poder entender mejor su papel ecológico en estas aguas antárticas”, expresó la académica.

El grupo de investigadores se encuentra preparando la campaña Antártica 2022, ECA58, que dará inicio en enero. “Esperamos de nuevo poder colectar nuevas muestras de agua de mar en la costa de la Isla Greenwich, para indagar en la relación de estos nuevos virus identificados con sus hospederos y poder así trabajar en varias hipótesis sobre cómo estos virus están modulando ciertas poblaciones microbianas marinas de gran interés ecológico en esta región”, adelantó la especialista.

También puedes leer la entrevista en su formato original en Ciencia en Chile

Ecogenomics and Adaptation Strategies of Southern Ocean Viral Communities

Sun, 10 Oct 2021 00:00:00 +0000

Proteorhodopsin Phototrophy in Antarctic Coastal Waters

Wed, 18 Aug 2021 00:00:00 +0000

Influence of Estuarine Water on the Microbial Community Structure of Patagonian Fjords

Thu, 22 Jul 2021 00:00:00 +0000

Microaerobic conditions in anaerobic sludge promote changes in bacterial composition favouring biodegradation of polymeric siloxanes

Sat, 17 Jul 2021 00:00:00 +0000

ANILLO Antártico-Long-range transport of xenobiotics and microorganisms

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Long-range transport of xenobiotics and microorganisms: Teleconnections and influence on terrestrial ecosystems.

Proyecto CONICYT PIA- Anillo de investigación en Ciencia Antártica; ACT192057 (2020-2023)

Caracterización de comunidades de virus gigantes

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Caracterización de comunidades de virus gigantes y su asociación a fitoplancton en aguas marinas Antárticas y Subantárticas

Proyecto INACH; DG_06_20 (2021-2023)

About

Las aguas marinas Antárticas y Subantárticas son cuerpos de agua con características fisicoquímicas diferentes, separados naturalmente por la Corriente Circumpolar Antártica. Durante la primavera-verano austral, en aguas marinas Antárticas y Subantárticas ocurren florecimientos de fitoplancton principalmente en las zonas costeras, los que tienen una gran importancia a nivel local y global. Es relevante conocer el conjunto de factores que controlan y afectan estos florecimientos en aguas marinas de la Península Antártica Occidental, así como también en las Subantárticas de la Patagonia Chilena, ya que ambas regiones se encuentran altamente expuestas a los efectos del cambio climático global. Proyecciones principalmente basadas en factores abióticos indican que existirán cambios en la estructura de dichas comunidades fitoplanctónicas, sin embargo, no han considerado factores bióticos como los virus y sus asociaciones con hospederos fitoplanctónicos. En este sentido, la evidencia sugiere que las comunidades de virus gigantes podrían ser importantes agentes de infección del fitoplancton, no obstante, hasta la fecha existe poca información acerca de dichas comunidades virales de aguas marinas de la Península Antártica Occidental, y ninguna información en aguas Subantárticas de la Patagonia Chilena. Este proyecto tiene por tanto como objetivo caracterizar y determinar si los virus gigantes son importantes agentes de infección del fitoplancton tanto en aguas marinas de la Península Antártica Occidental como en las Subantárticas de la Patagonia Chilena. Además, considerando la barrera geográfica que impondría la Corriente Circumpolar Antártica, se estudiará si la estructura y posibles adaptaciones de las comunidades de virus gigantes de aguas marinas de la Península Antártica Occidental se diferencian de las Subantárticas de la Patagonia Chilena, determinándose si estas estructuras se explican por el ambiente (temperatura, salinidad, nutrientes), la geografía (latitud) o por una mezcla de ambos. Dichos objetivos se lograrán mediante aproximaciones metagenómicas, afiliaciones filogéneticas, análisis de co-ocurrencia, análisis dependientes e independientes de bases de datos, y análisis de diversidad. Este proyecto permitirá por primera vez describir y comparar comunidades virales marinas de la Península Antártica Occidental y Subantárticas de la Patagonia Chilena, y aportará información valiosa al Programa Nacional de Ciencia Antártica (PROCIEN) en su línea de investigación “Estado del ecosistema antártico”, entregando evidencia sobre los patrones de diversidad de especies virales y de sus genes y, además, permitirá explorar posibles adaptaciones y comprender los factores espacio-temporales determinantes de la distribución de las especies virales en ambas regiones geográficas.

Carla Barbosa

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

MSc. Students

About

La circulación de fluidos en la corteza terrestre facilita la transferencia del calor interno de la Tierra hacia la superficie. Existen regiones particulares en las que este fenómeno se ve favorecido, como es el caso del margen tectónico andino en el cual las zonas geotermales estás principalmente asociadas a su arco volcánico activo. Una de las herramientas que nos permiten comprender los procesos de subsuperficie que tienen lugar en un sistema geotermal es la geoquímica de sus manifestaciones superficiales. Dichas aguas termales, albergan microorganismos capaces de sobrellevar condiciones ambientales extremas, como podrían ser altas temperaturas, valores extremos de pH, altos niveles de salinidad y altas concentraciones de metales. Lo que buscamos a través de mi investigación es entender cómo se ven afectadas las comunidades microbianas de diversas fuentes termales por la hidrogeoquímica de las aguas en las que habitan. Por lo mismo, actualmente estudiamos la biodiversidad y la geoquímica de las fuentes termales de El Tatio (Chile), uno de los campos geotermales más grandes del mundo. El objetivo es comparar dichos resultados, a través de herramientas estadísticas, con lo que ocurre en termas ubicadas en otros contextos geodinámicos y bajo diferentes condiciones locales, lo cual estaría generando también una heterogeneidad en la fisicoquímica de los fluidos termales.

Interests

Geothermal exploration
Hidrogeochemistry
Geomicrobiology

Education

MSc. Geology, 2021

Universidad de Chile, Chile

Geology, 2018

Universidad de Chile, Chile

Contact

carla.barbosa.tr@gmail.com

Center for Climate and Resilience Research (CR)2

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Center for Climate and Resilience Research (CR)2

Proyecto: CONICYT, FONDAP 15110009 (2018-2022)

Center for Genome Regulation

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Center for Genome Regulation

Proyecto: ANID, FONDAP 15200002 (2021-2022)

CH4 cycling in the seasonal upwelling system

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Identity and activity of microbes involved in CH4 cycling in the seasonal upwelling system off the coast of Chile

Proyecto CONICYT; FONDECYT Postdoctoral nº3190749 (2019-2022)

Christina Ridley

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Postdoctoral fellow

About

With climate change expected to intensify, the frequency of marine upwelling events off the coast of Chile, and globally, are predicted to increase. This will result in substantial biogeochemical changes throughout the local system that could be reflected on a global scale. Interestingly, microbiological processes are largely ignored in climate change modeling, even though they are extremely important to the ecological balance. For instance, methane supersaturation of surface waters is now hypothesized to be caused by microbial metabolism. To that end, my project seeks to characterize the coupling of methylotrophy, methanogenesis and methanotrophy throughout the water column in this coastal upwelling system, and in other systems of interest in the future. This work integrates 16S rRNA gene sequencing, metagenomics, qPCR and metatranscriptomics with complementary biogeochemical and oceanographic data. Importantly, identification of key genes involved in the elusive aerobic methane production (methylotrophy) pathway will allow for a better understanding of the previously unexplainable methane supersaturation of surface waters. This information will ultimately help to quantify microbial methane flux to the atmosphere under dynamic conditions, which will improve the accuracy of climate change modeling.

Interests

Microbial genomics
Marine microbiology
Microbial methane cycling

Education

PhD. Environmental Microbiology

University of Calgary, Canada

MASc. Biological Engineering

Dalhousie University, Halifax, Canada

BSc. Microbiology & Immunology

Dalhousie University, Halifax, Canada

Contact

christina.m.ridley@gmail.com

Comunidades microbianas y virales del permafrost en la cuenca del Rio Aconcagua

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Descubriendo la identidad de las comunidades microbianas y virales del permafrost y su impacto sobre los recursos hídricos en la cuenca del Rio Aconcagua.

Proyecto: Concurso Investigación Interdisciplinaria UC; II190086 (2020-2022)

COV-SARS-2 in atmospheric aerosols

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Relationship between atmospheric conditions and presence of COV-SARS-2 in atmospheric aerosols from different cities in Chile and its incidence in infectivity and lethality of COVID-19 disease

Proyecto ANID Coronavirus (covid-19); COVID0184 (2021-2022)

Dominique Jara

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Undergraduate Student

About

Los datos compartidos por la Fundación Tara Oceans han permitido investigar y conocer mejor que antes el mundo marino. Entre esos datos de acceso libre, se encuentran los MAGs (Metagenome Assembled Genomes) obtenidos de las muestras tomadas de océanos de todo el mundo. El análisis de estos datos hace posible investigar sobre microorganismos que no han podido ser aislados en el laboratorio, permitiendo una visión más acertada de la diversidad de microorganismos que habitan el océano. Entre ellos, se encuentran aquellos que utilizan la luz como fuente de energía que puede ser capturada con sistemas basados en clorofila, o bien sistemas basados en retinol. Este último se relaciona con las rhodopsinas, una familia de proteínas dependiente de retinol que se ha descubierto recientemente que cumplen una variedad de funciones en los microorganismos.

Con el objetivo de conocer qué tan importantes y el rol que cumplen las rhodopsinas en los sistemas marinos de todo el mundo, es que se analizan los MAGs de bacterias y arqueas obtenidos de la base de datos de Tara Oceans en busca de rhodopsinas.

Interests

Computational Biology
Data Sciences

Education

MSc. en Bioquímica, 2021

Universidad de Chile, Chile

Bioquímica, 2020

Universidad de Chile, Chile

Contact

dominique.jaras@ug.uchile.cl

Ecology of diazotrophic cyanobacteria in hot springs

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Ecology of diazotrophic cyanobacteria in hot springs along a latitudinal gradient from Atacama to Antarctica

Efecto viral sobre bacterio- y fitoplancton

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Identidad y efecto de los virus de ARN y ADN sobre la dinámica del bacterio- y fitoplancton en la Bahía Chile (Antártica).

Proyecto INACH; RT_04_19 (2020-2023)

Francisco Issotta

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Posdoc

About

Interests

Bioinformatics
Environmental Microbiology
Microbial Ecology

Education

MSc. Bioquímica, 2022

Universidad de Chile, Chile

Bioquímica, 2020

Universidad de Chile, Chile

Contact

felipe.loyola@ug.uchile.cl

Jaime Alcorta

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

PhD. Student

About

El estudio de los genomas microbianos ha revelado aspectos fundamentales sobre la evolución de la vida. Las nuevas metodologías de secuenciación de DNA han permitido mayor análisis de estos genomas desde muestras ambientales sin necesidad de aislarlos, y nuestra búsqueda en este momento se enfoca en el estudio de los miembros de los tapetes microbianos que se desarrollan en fuentes hidrotermales a lo largo de todo el mundo. Nuestra línea de investigación abarca dos ejes centrales:

El estudio de los genes relacionados a varios ciclos biogeoquímicos (carbono, nitrógeno, azufre, entre otros) en metagenomas de termas de todo el mundo y los genomas ensamblados desde metagenomas (MAGs por sus siglas en inglés) de los miembros que podrían estar involucrados en ellos, a partir de más de 80 metagenomas desde 32 a 98 °C.
El estudio de la genómica comparativa de las cianobacterias, que corresponden a un grupo importante en el ambiente termal (y de importancia global en muchos ecosistemas como el océano), para la búsqueda genes que pudieran estar relacionados con la adaptación a las altas temperaturas, junto a un enfoque en la evolución del género Fischerella donde encontramos cianobacterias filamentosas, ramificadas y formadoras de heterocistos.

Estos genomas nos ayudarán a comprender el funcionamiento y la composición de las comunidades microbianas en sistemas extremos, y ayudarán a entender cómo los genes relacionados con los ciclos biogeoquímicos o las adaptaciones a las altas temperaturas se han diseminado a lo largo del árbol de la vida.

Interests

Cyanobacteria
Hot Springs
Metagenomes
Comparative Genomics
Microbial Taxonomy

Education

MSc. Bioquímica, 2018

Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile

Bioquímica, 2015

Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile

Contact

alcorta.jaime@gmail.com

Javier Tamayo-Leiva

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

PhD. Student

About

Mi línea de investigación se enfoca en la ecología de los elementos genéticos móviles en comunidades microbianas marinas. Particularmente el estudio de plásmidos y elementos integrativos. El estudio de las secuencias genéticas móviles y sus características aporta comprender patrones de estas secuencias en ambientes con altas dispersión, como lo son los sistemas marinos.

En el sistema marino las comunidades bacterianas se enfrentan a un sistema altamente dinámico donde existe una interacción activa entre los microorganismos que la componen y el entorno. Las variaciones del sistema marino pueden por ejemplo producirse por cambios en la climatología de cada región geográfica donde hay cambios periódicos asociados a variaciones estacionales, o al efecto de la contaminación asociada a la actividad humana. Frente a estos cambios, los microorganismos de la comunidad marina pueden experimenta cambios a nivel genómico, para adaptarse a nuevas condiciones ambientales.

Los microorganismos han adquirido diversos mecanismos adaptativos a nuevos ambientes, siendo estos procesos un foco importante de estudio en la actualidad. Una posible explicación a la obtención de estos mecanismos que favorecen la adaptación y/o especiación, es la transferencia horizontal de genes o HGT por su sigla en inglés, los cuales se ven favorecidos por todo el conjunto de elementos genéticos móviles o MGE por su sigla en inglés, dentro de los que se encuentran, por ejemplo, plásmidos, Islas Genómicas y transposones. La importancia del estudio de estos procesos en ambientes marinos radica en alta dispersión a los cuales los microorganismos están expuestos en estos ambientes, favoreciendo eventos de transferencia génica que ven favorecidos por una gran dispersión geográfica en ambientes marinos. Todo el conjunto de MGE y en particular las secuencias de DNA plasmidial, han ido tomando relevancia en los últimos años, tanto como para hablar de “Metamoviloma”, “Moviloma” o “Plasmidoma”, debido a la importancia que estos elementos tienen en procesos adaptativos de las comunidades microbianas, como también en la dispersión de genes relacionados con resistencias a antibióticos, metales pesados y otros compuestos tóxicos, generando también impacto directo sobre la salud humana.

Interests

Microbial Ecology
Computational Biology
Data Analytics
Data Sciences

Education

MSc. en Biotecnología, 2016

Universidad Andrés Bello, Chile

Ingeniería en Biotecnología, 2014

Universidad Andrés Bello, Chile

Contact

jatamayo@uc.cl

Jerónimo Cifuentes-Anticevic

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Scientific Collaborator

About

I’m a Biochemist working in Marine Microbiology.
I describe myself as a self-taught Bioinformatician with experience in Molecular Biology, that also enjoys going out sampling. My main scientific interest is to combine bioinformatic sequence analysis to determine novel microbial capabilities, with a wet lab approach to test these hypotheses. During my MSc thesis, I worked on the description of proteorhodopsins-bearing bacteria in Antarctic coastal waters, and now I’m interested in the diversity and distribution of type-1 rhodopsins in polar marine environments. I’m also working on the discovery of novel enzymes that degrade PET, a widely used plastic that accumulates as waste at similar rates to its production. The nitrogen cycle in Antarctic coastal waters is still an understudied area, and together with María E. Alcamán-Arias, we are evaluating the nitrification and nitrogen fixation processes, combining molecular biology, meta-omics and stable isotope techniques.

Interests

Photoheterotrophy
Nitrogen cycle
Protein annotation
Phylogenetics
Chemosynthetic symbioses

Education

MSc. Biochemistry, 2019

Universidad de Chile, Chile

BSc. Biochemistry, 2016

Universidad de Chile, Chile

Contact

jeronimo.cifuentes@ug.uchile.cl

Johanna Saldias

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Lab Manager

About

Profesional con 8 años de experiencia en investigación científica en las áreas de virología, neurociencias, ecología y toxicología ambiental. Gran capacidad para trabajar en ambientes colaborativos de alto desempeño. Predisposición y capacidades para la implementación de nuevas técnicas requeridas para la obtención de resultados a través del auto-aprendizaje. Durante su carrera ha trabajado de manera estrecha con alumnos de pregrado, posgrado y profesionales del área científica implementando técnicas y resolviendo problemas diversos.

Interests

Microbiology
Virology
Experimental Lab
Molecular Biology
Biotechnology

Education

Biotecnología Industrial, 2012

INACAP, Chile

Contact

johanna.saldiasr@gmail.com
Johanna Saldias

José Ignacio Arroyo

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Scientific Collaborator
Former Member

Contact

jonachoarroyo@gmail.com
Santa Fe Institute, USA CMM, Universidad de Chile, Chile

Karen Jordaan

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Postdoctoral fellow

About

“I don’t see the desert as barren at all; I see it as full and ripe. It doesn’t need to be flattered with rain. It certainly needs rain, but it does with what it has, and creates amazing beauty.” - Joy Harjo

Deserts are magical, yet harsh, environments that flourish with all kinds of life: humans, plants, animals, and microorganisms (bacteria, fungi, archaea, viruses). Desert microbes have special adaptive mechanisms to survive these extreme environments. The focus of my research is to better understand the mechanisms by which microbial communities adapt to and/or are influenced by extreme environments using a suite of omics techniques. I’m also interested in: (i) the interactions/co-occurrences between microorganism, especially with drying-wetting events; (ii) how drying-wetting events impact biogeochemical cycles; (iii) the presence and ecology of viruses in deserts; and (iv) the effect of viruses on the succession and function of bacterial communities.

Interests

Microbial Ecology
Extreme Environments
Sequencing
Bioinformatics
Data Analysis

Education

PhD. Environmental Sciences, 2015

North-West University, South Africa

Contact

karen.jordaan20@gmail.com

Marianne Buscaglia

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

PhD. Student

About

Marianne en el marco de su tesis doctoral está estudiando las comunidades virales de aguas marinas Antárticas (Península Antártica Occidental) y Subantárticas (Patagonia Chilena), con especial enfásis en aquellos virus que infectan al fitoplancton. Esto, debido a que es relevante conocer el conjunto de factores que controlan la abundancia del fitoplancton en estas aguas australes, siendo los factores bióticos como los virus y sus asociaciones con hospederos fitoplanctónicos muy poco explorados. La evidencia sugiere que los virus gigantes podrían ser potenciales agentes de infección del fitoplancton, no obstante, existe escasa información acerca de ellos en ambos sistemas australes. Por ello, en esta tesis doctoral se pretende profundizar en el conocimiento sobre dichas comunidades virales respondiendo preguntas como ¿cuál es la identidad y diversidad de los virus gigantes de aguas marinas Antárticas (PAO) y Subantárticas (PCh)? ¿Cuáles son los potenciales hospederos de estos virus gigantes en estas aguas australes? ¿Son las comunidades de virus gigantes de aguas marinas Antárticas (PAO) únicas, o comparten ciertas características de las del Subantártico (PCh)? ¿Han desarrollado los virus gigantes de ambos sistemas australes estrategias de adaptación a bajas temperaturas, o sólo los que habitan aguas Antárticas?

Interests

Environmental Virology
Ecology of Extreme Systems
Computational Biology

Education

MSc. en Bioquímica, 2013

Universidad de Chile, Chile

Bioquímica, 2013

Universidad de Chile, Chile

Contact

buscaglia.m@gmail.com

María Estrella Alcamán

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Scientific Collaborator
Former Member

About

Bióloga Marina de la Universidad de Concepción, Magister y Doctorado en Ciencias Biológicas con mención en Genética Molecular y Microbiología de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Postdoctorado en la Universidad de Concepción, y Centro de Ciencia del Clima y la Resiliencia (CR2) de la Universidad de Chile. Miembro directivo de la Asociación de investigadores jóvenes polares APECS Chile.

Mi línea de investigación se enfoca en la Ecología microbiana y ciclos biogeoquímicos de sistemas termales terrestres y oceánicos costeros subpolares y polares. Además del estudio de la Genética molecular, Microbiología, Bioinformática, Oceanografía biológica y química, Fisiología de microorganismos estremófilos, y aerobioma. Mi interés particular radica en indagar cómo factores climáticos exacerbados por el cambio climático; tales como aumento de temperatura, deshielo glaciar, están afectando la diversidad y la actividad de comunidades microbianas claves para la producción primaria del sistema marino costero polar, y por ende su afección en los ciclos biogeoquímicos locales y globales. Actualmente desarrollo mi Fondecyt de Iniciación (2020-2023) en Antártica para develar la interacción de microorganismos de aire, nieve y océano, y como esto esta relacionado con contaminantes antropogénicos en el continente blanco.

Contact

mealcaman@uc.cl
marialcaman@udec.cl
apecschile CR2

Metagenomic analysis of the wastewater virome

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Metagenomic analysis of the wastewater virome; an approach to the detection of viral diversity and its impact on public health

Proyecto: CONICYT, Fondecyt 1181656 (2018-2022)

Microbiomics in a Changing World

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Microbiomics in a Changing World: A focus on the Atacama Desert

Proyecto: ANID, Fondecyt 1210912 (2021-2025)

Microbiomics in a Changing World

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Microbiomics in a Changing World: A focus on the Atacama Desert

Proyecto: ANID, Fondecyt 1210912 (2021-2025)

Natali Zamora Bugueño

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

PhD. Student

About

Mi quehacer dentro del laboratorio es que, a través de mi tesis doctoral, se logre determinar y evaluar los efectos del cambio climático sobre la diversidad taxonómica y funcional de las comunidades procariotas presentes en suelos desérticos de todo el mundo a lo largo de una gradiente de temperatura y de aridez. La idea del estudio de las gradientes es emular los posibles escenarios en que se encontraran nuestros suelos en unos años más, debido a los drásticos cambios del clima y la temperatura. Es por esto, que mi investigación ayudará a predecir cómo será el efecto de la temperatura en los próximos años producto del calentamiento global en las comunidades y su función en los ciclos biogeoquímicos de suelos desérticos ya previamente afectados por la aridez y nos permitirá identificar biomarcadores que pudiesen ayudar a predecir cambios la aridez de un suelo producto del cambio climático.
Este estudio se lleva a cabo a partir del análisis de metagenomas extraídos desde las bases de datos públicos de estudios de composición de la estructura microbiana de suelos de desiertos con disponibilidad de la metadata de las condiciones ambientales y climáticas, que serán ordenados en una escala de aridez y una gradiente de temperatura, a los cuales se realizará asignación taxonómica por herramientas bioinformáticas y diferentes análisis de índices de diversidad α y β, mediante el uso de software estadísticos como Rstudio. Además, dentro de mi investigación, realizará el estudio de la diversidad funcional mediante ensambles y co-ensamblajes de metagenomas y adicionalmente, con la ayuda de software bioinformáticos, se realizarán análisis de ensamble de genomas desde los metagenomas (MAGs) de los grupos microbianos más representativos. Por otra parte, para analizar y comparar los diferentes ciclos metabólicos de cada uno de los desiertos y se analizará también el tamaño del genoma y porcentaje de GC dentro del genoma dentro de los organismos procariontes, se determinará la relación bacteria – arquea, y se analizarán las enzimas activas de carbohidratos (“CAZymes”) presentes en condiciones extremas, a partir de la anotación de las secuencias CDS a través del uso de la herramienta dbCAN2.
Finalmente, con el fin de determinar los efectos de la temperatura y la desecación a corto y largo plazo sobre las comunidades de bacterias y arqueas presentes en suelos, se montarán experimentos de microcosmos para analizar diversidad funcional y taxonómica a partir de las técnicas mencionadas anteriormente. Desde el desierto de Atacama (Chile) se extraerán muestras suelos con diferentes niveles de aridez. Dichas muestras serán sometidas a diferentes temperaturas bajo estrés hídrico, para simular eventos de desecación, en un rango de tiempo de dos semanas.

Interests

Microbial Ecology.
Extremophilic bacteria.
Bacterial communities of desert soils.
Data Sciences.
Statistics Software.

Education

MSc.(C) Estadística, 2021

Universidad de Valparaíso, Chile

Bioquímica, 2016

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Chile

Contact

natali.zamora@gmail.com

Oscar Salgado

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

PhD. Student

About

I work with viruses and CRISPR-Cas systems of environmental bacteria. Specifically to understand the diversity of host-pathogen relationship in thermal environments through meta-analysis from hot springs from the world and, also, using El Tatio geyser field as a model system.

Interests

Virology
Microbiology
CRISPR-Cas systems

Education

PhD Genética Molecular y Microbiología, 2021

Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile

Licenciatura en Educación en Biología, 2011

Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación, Chile

Contact

olsalgado@uc.cl

Pablo Vergara

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

PhD. Student

About

Mi nombre es Pablo, soy bioquímico y Ph.D(c) en genética molecular y microbiología. A lo largo de mi carrera me he especializado en la biología molecular de organismos fotosintéticos, habiendo trabajado con Arabidopsis thaliana a los inicios de mi carrera, para luego desarrollar mi tesis en la cianobacteria termotolerante Fischerella thermalis y sus procesos fotosintéticos. Recientemente., también he colaborado en la investigación de líquenes y musgos antárticos. Mi investigación se centra en comprender como el metabolismo de F. thermalis se ha adaptado para permitir la actividad fotosintética a altas temperaturas. Para ello, he optado por un enfoque múltiple, realizando estudios moleculares, fisiológicos y bioinformáticos para obtener una visión amplia de este proceso. En lo personal, me aburre abordar los problemas científicos siempre desde la misma perspectiva y busco nuevas formas de afrontar mi investigación, lo que me ha llevado a aprender distintas técnicas y habilidades que van del qPCR y análisis de secuenciación masiva, técnicas para el análisis fisiológico de la fotosíntesis e incluso el uso de plataformas abiertas como Arduino. Pretendo abordar mis interrogantes científicas de una forma multidisciplinaria.

Interests

Photophysiology
Molecular biology of primary producers
Computational biology
DIY Biology/Open-Source equipment

Education

MSc. Bioquímica, 2017

Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile

Bioquímica, 2015

Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile

Contact

pablo.vb@live.cl

Penguin colonies and microbial communities

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

The influence of penguin colonies on the development of tundra communities in the Antarctic Peninsula

Proyecto: CONICYT, Fondecyt 1181745 (2018-2022)

Sebastian Fuentes Alburquenque

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Scientific Collaborator
Former Member

Contact

sebastian.fuentes@ubo.cl
CIRENYS (UBO)

Sergio Guajardo-Leiva

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Scientific Collaborator

About

Viruses are ubiquitous, and viral infections may well affect all bacteria in all environments on Earth at some point in time. If we consider the well-documented information on marine habitats, viruses lyse approximately one-third of the ocean microorganisms per day, liberating carbon and nutrients globally. However, our current knowledge of viral diversity in other environments and their effects on bacterial populations is rudimentary at best. With this aim, I study viral genomics and metagenomics to understand the interaction of viruses with biotic and abiotic factors in different environments. Specifically, I am studying viral communities' role in the biogeochemical cycles of plants' rhizosphere and their interaction with rhizospheric microorganisms and soil’s physicochemical factors. I also study viral diversity and viral dark matter in urban environments such as sewage treatment plants and the urban aerobiome. Finally, I am interested in deciphering aquaculture’s impact on the fjords' viral communities in Chilean Patagonia.

Sergio currently holds a postdoctoral position at Castro Lab, from Universidad Andrés Bello, Chile. And is member of Polarix.

Interests

Viral ecogenomics
Rhizosphere and soil viromics.
Urban environmental viromics
Antarctic and sub- Antarctic marine viromics.
Hot springs viromics.

Education

PhD. in Biological Sciences, 2019

Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile

MSc. in Biological Sciences, 2014

Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile

BSc in Biochemistry, 2008

Universidad de Santiago de Chile, Chile

Contact

guajardo.sergio@gmail.com
Castro Lab Polarix

Soil phage ecology in the Atacama desert

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Soil phage ecology in the Atacama desert: an unexplored phenomenon

Proyecto CONICYT; FONDECYT Postdoctoral nº3190464 (2019-2022)

Gallery

Tatio geysers field as a model system

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

El Tatio geysers field as a model system to study virus-host interactions and local adaptations.

Proyecto: CONICYT, Fondecyt 1190998 (2019-2023)

Gallery

Tomás Sauma

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Undergraduate Student

About

Due to the polyextreme environmental conditions occurring in (hyper)arid deserts, macroorganisms are rare and their distribution decreases with aridity. Consequently, nutrients cycles are considered to be mainly driven by the activity of edaphic and lithic microbial communities. However, while microbial diversity has been extensively studied in desert soils, their function, i.e., the specific role(s) of these communities in biogeochemical cycling, remains understudied. To achieve this it is necessary to study the metabolic pathways used by the microorganisms to incorporate, transform and use the different nutrients available in desert soils and atmosphere. Consequently, we use shotgun metagenomes from soils with contrasting aridity (and therefore plant cover) to study the evolution of microbially-mediated functions with aridity, especially nitrogen cycling due to its importance in plant growth, organic matter decomposition and the productivity of desert ecosystems.

Interests

Edaphic communities
Drylands
Metagenomics

Education

Bioquímica, 2021

Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile

Contact

tisauma@uc.cl

Wilson Castillo-Inaipil

Mon, 17 May 2021 00:00:00 +0000

Undergraduate Student

About

Utilizando como modelo Bahía Chile, buscamos dilucidar las comunidades de fagos que están presentes en aguas costeras de Antártica entre los veranos del 2014 hasta el 2019. Durante estas épocas estivales se presenta el mayor florecimiento de fitoplancton de la zona, influenciando fuertemente al ecosistema completo. A través de análisis taxonómicos de metagenomas se busca rescatar secuencias virales y en ellas, realizar la búsqueda de AMGs involucrados en los principales ciclos biogeoquímicos y en procesos de respuesta a estrés. De esta forma, el objetivo de este proyecto es describir el rol de la comunidad de fagos en aguas costeras antárticas, durante un florecimiento fitoplantónico en distintos años consecutivos.

Interests

Viral ecology
Marine microbiology
Bioinformatics

Education

Bioquímica, 2021

Universidad de Chile, Chile

Contact

wilson.castillo@ug.uchile.cl

Diego Segura

Fri, 16 Apr 2021 00:00:00 +0000

Scientific Collaborator

About

¿Cuál es el rol ecológico que cumplen los pingüinos sobre el microbioma en los suelos de Antártica? Esta es una de las preguntas centrales de nuestro estudio, el cual está enfocado principalmente en descubrir que tipos de organismos (procariontes y/o eucariontes) y qué rol cumplen en los suelos influenciados por pingüineras en Antártica. Sabemos a día de hoy que la importancia de los pingüinos en este ecosistema es muy importante, ya que debido a la alta transferencia de nutrientes (mediante sus heces) son capaces de generar “hotspots” de biodiversidad, lo cual permite la colonización de nuevas especies (incluso vegetación) en este ambiente hostil. Nuestra investigación da luces de que efectivamente la presencia de la pingüinera es capaz de alterar la composición de los microorganismos presentes en estos suelos, generando una zona de influencia, en la cual el ingreso de nutrientes al sistema y la transferencia de microorganismos desde el pingüino juegan un papel importante en la modificación y mantención de esta microbiota presente principalmente en los lugares cercanos a la pingüinera. También, nuestros estudios están enfocados en esclarecer las dinámicas que existen sobre los ciclos biogeoquímicos que ocurren en estos ambientes y las interacciones con organismos superiores (vegetación).

Interests

Microbial Ecology
Bioinformatics
Molecular Biology

Education

MSc. Bioquímica, 2020

Universidad de Chile, Chile

Bioquímica, 2018

Universidad de Chile, Chile

Contact

diego.segura@ug.uchile.cl
dsegurc@gmail.com

Coastal bacterial community response to glacier melting in the western antarctic peninsula

Fri, 01 Jan 2021 00:00:00 +0000

Taxonomic Novelty and Distinctive Genomic Features of Hot Spring Cyanobacteria

Thu, 05 Nov 2020 00:00:00 +0000

Metagenomic Insights into the Sewage RNA Virosphere of a Large City

Mon, 21 Sep 2020 00:00:00 +0000

SARS-CoV-2 Detection in Sewage in Santiago, Chile - Preliminary results

Fri, 03 Jul 2020 00:00:00 +0000

Campo de géiseres El Tatio, el laboratorio geotérmico más alto del mundo para conocer virus

Mon, 18 May 2020 12:20:00 +0000

Un grupo de investigadores de Chile estudia a más de 4.200 msnm distintos virus existentes en el agua de los géiseres del campo geotérmico El Tatio, en la Cordillera de Los Andes, en pleno desierto de Atacama.

Lorenzo Palma, Ciencia en Chile. Cada año el campo geotermal El Tatio es visitado por más de 100.000 turistas, pero también llegan científicos. Hace varios años que muestrean la zona, pero actualmente ejecutan una investigación Fondecyt, la cual permitió reunir a un grupo de investigadores nacionales, liderado por la Dra. Beatriz Díez, de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC), junto a Diego Morata; Carla Barbosa, la estudiante de magíster de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile (UC) y la Dra. Raquel Quintrini de la Fundación Ciencia y Vida de la Universidad San Sebastián (USS), para estudiar las comunidades virales y sus interacciones con potenciales hospederos en el campo geotermal de El Tatio, ubicado a 89 kilómetros del pueblo de San Pedro de Atacama.

El Tatio cuenta con más de 200 géiseres, fumarolas y piscinas termales, dispersos en un área de hasta 30 km2, siendo el campo geotermal más grande del hemisferio sur y el cuarto del mundo. Las condiciones ambientales en las que éste se emplaza son extremas, debido a su elevación por sobre los 4000 m.s.n.m., a sus escasas precipitaciones, a la alta radiación UV y a las oscilaciones térmicas diarias de hasta 35°C a las que está sometido. Las comunidades microbianas que existen en este campo geotermal han evolucionado en aislamiento por miles de años, y presentan altas tasas de endemismo dignas de estudiar para comprender de mejor manera las trayectorias de la evolución de la vida en La Tierra y eventualmente, en otros planetas como Marte, cuentan las investigadoras.

La Dra. Díez, cuando visita El Tatio, se acerca lo más posible a las aguas hirviendo de los distintos geiseres que existen en el campo geotermal para lograr comprender los efectos que tienen las variables del ambiente, como la temperatura y el pH, así también para comprender cómo serán las diferencias entre virus entre un géiser y otro más distante. Todo esto, cuentan, les servirá para catalogar la biodiversidad viral y la dinámica bajo las condiciones ambientales y geológicas particulares que existen en El Tatio.

Dra. Beatriz Díez, de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Pontificia Universidad Católica de Chile (PUC).

“En estos momentos, en los que el mundo está en jaque por componentes mínimos e invisibles como el virus SARS-CoV2, y la enfermedad Covid-19 que estos causan, se hace evidente la importancia y la necesidad de obtener más y mejor información sobre la diversidad, identidad, función y actividad de los virus en la naturaleza. Sin esta información es difícil generar el conocimiento necesario para estar preparados y anticipar sus impactos en la salud humana o en la de nuestro medioambiente. Por diversas razones, muchos virus que no tienen como hospedero habitual a los humanos están convirtiéndose en un problema importante de salud pública”, explica la investigadora.

El equipo de trabajo comenzó el segundo año de cuatro, en el marco del proyecto Fondecyt Regular (N°1190998). Hasta la fecha, han logrado encontrar y georeferenciar más de 20 termas con similares condiciones físico-químicas y geológicas, con espléndidos tapetes microbianos creciendo en ellas, condición previa para ser seleccionadas y muestreadas. “Esto junto con la puesta a punto de algunas metodologías tanto de muestreo como de procesado de muestras, nos va a permitir ahora llevar a cabo el trabajo planificado en algunos de los objetivos planteados en el proyecto. Con la pandemia no pudimos terminar nuestro muestreo del primer año y será necesario esperar a poder viajar de nuevo para obtener muestras de todas estas termas encontradas que cumplen con las condiciones necesarias para el estudio” detalló la directora del a investigación.

Campaña de muestreo en El Tatio. Oscar Salgado, estudiante de doctorado durante el muestreo.

Cuando usted visite EL Tatio podrá observar que algunos geiseres se pintan entre naranjo y verde, y esta coloración no es casual, sino el resultado de la interacción de organismos autotróficos, que forman alfombras microbianas, que no siempre es fácil de encontrar y que ocultan una diversidad totalmente nueva. Justo ahí se encuentran los virus y no existen ellos si no tienen un hospedero, por ende, están las bacterias y las arqueas, que son organismos procariotas unicelulares y filamentosos. Todo un mundo por descubrir, cuentan los especialistas, del cual se sabe muy poco en el caso de los virus ¿cómo funcionan y evolucionan bajo estas condiciones extremas? Serán preguntas en las que seguirán profundizando durante los próximos tres años.

También puedes leer la entrevista en su formato original en Ciencia en Chile

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Sun, 05 Apr 2020 00:00:00 +0000

Soil microbial community responses to labile organic carbon fractions in relation to soil type and land use along a climate gradient

Sat, 01 Feb 2020 00:00:00 +0000

Detection of sentinel bacteria in mangrove sediments contaminated with heavy metals

Wed, 01 Jan 2020 00:00:00 +0000

Fischerella thermalis: a model organism to study thermophilic diazotrophy, photosynthesis and multicellularity in cyanobacteria

Wed, 11 Sep 2019 00:00:00 +0000

The influence of temperature and pH on bacterial community composition of microbial mats in hot springs from Costa Rica

Thu, 04 Jul 2019 00:00:00 +0000

Elucidating Viral Communities During a Phytoplankton Bloom on the West Antarctic Peninsula

Tue, 14 May 2019 00:00:00 +0000

Genomic Features for Desiccation Tolerance and Sugar Biosynthesis in the Extremophile Gloeocapsopsis sp. UTEX B3054

Tue, 07 May 2019 00:00:00 +0000

El paraíso de una ecóloga microbiana

Thu, 25 Apr 2019 12:20:00 +0000

Para Beatriz Díez (47) todo se trata del mar, esa masa oscura e inconmensurable que aloja parte importante de los misterios científicos. Criada a orillas del Mediterráneo, esta investigadora española que actualmente vive en Chile, creció sintiendo que lo que faltaba por descubrir en las profundidades del océano era tan pequeño e infinito que pasaría inadvertido ante el interés humano, y que lo mismo ocurriría con el mar de células que vivía bajo sus pies.

Beatriz Díez era una niña curiosa, al menos eso recuerda. En su natal Alicante, España, soñaba con ser arqueóloga. Quería meterse en sitios complejos y descubrir cosas nuevas, como por qué las piedras eran de distintos tamaños o entender por qué algunas tenían colores diferentes. En ese entonces, sentía que el planeta era mucho más que una montaña estática o un desierto infértil. Algo le decía que había un mundo vivo alucinante escondido detrás de sus formas. Por eso, decidió estudiar Ciencias Biológicas y dedicarse a observar, microscopio en mano, el comportamiento de la parte más pequeña de los organismos vivos: los microorganismos.

Para esta científica pionera en el uso de metodologías de la biología molecular en el estudio de la vida marítima, el mar es una necesidad. Por eso, a los 24 años decidió emigrar hasta la Universidad Autónoma de Barcelona y estudiar un doctorado que terminaría siendo el trampolín a una prolífica carrera en las ciencias. Durante su doctorado en el Instituto de Ciencias del Mar, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en España, trabajó en el antiguo acuario de Barcelona, a pocos metros del emblemático barrio de la Barceloneta. Para ella, ese lugar donde tocaría la cima del prestigio científico por su metodología y análisis microbiano de la vida marina —algo que muy poca gente hacía en ese entonces—, emanaba inspiración y amor por la vida marina.

Cuenta que por esos años podría haber estudiado a las ballenas, porque sin duda le encantaban, pero escogió ir al inicio de la cadena trófica, donde están los virus, las bacterias y toda clase de organismos pequeños que a simple vista nadie ve. “Aún sabemos muy poco sobre cuántos son, qué es lo que hacen, cómo se relacionan entre ellos, qué los estresa, para qué nos podrían servir o cómo los afectamos. Lo que sí sabemos con certeza es que la vida marina es un amalgama de ciclos biogeoquímicos complejos que empiezan y terminan en los microorganismos más pequeños de la cadena. Un mayor entendimiento de ellos podría llevarnos a resolver problemas gigantescos, como la supervivencia en un lugar con temperaturas extremas, menos oxígeno y menos agua”, comenta pensando en aquellos organismos extremófilos que han logrado sobrevivir donde ningún ser vivo superior, incluido el humano, lo ha conseguido sin ayuda.

Siguiendo esa línea de investigación y yendo más allá de una película de ficción sobre la vida en otros mundos, en 2010 Beatriz Díez llegó a la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Católica de Chile y allí instaló su laboratorio. Desde aquel lugar, trabaja a diario por avanzar en el entendimiento de cómo sobrevive la vida microbiana en los diversos ambientes extremos de Chile y la Antártica, los que a su vez han sido destacados por la NASA como lugares de interés para evaluar distintas alternativas de vida humana en otros planetas.

¿Por qué decidiste trabajar en Chile y no en la NASA?

Llegué a Chile por casualidad. Después de estudiar por varios años la biodiversidad de los microorganismos de los océanos, como el Mediterráneo en España y el Índico y el Ártico en Suecia, recibí una invitación para postular a un cargo en el Departamento de Genética Molecular y Microbiología de la UC. Yo conocía científicos españoles que amaban este país, pero nunca había estado aquí. En mi primera búsqueda en Google vi que había glaciares milenarios, más de 80 volcanes activos con incontables ambientes termales, el desierto más árido del planeta y una costa de más de 4.300 kms de norte a sur. ¡Los microorganismos de este lugar han sobrevivido a todo eso! Me demoré cinco segundos en ver que este país era el paraíso para una microbióloga ambiental y ecóloga microbiana como yo.

Laboratorio Dra. Beatriz Díez (PUC). Fotos: Mila Belén - Revista Paula La Tercera

Suena a que hacer investigación microbiana en Chile es un sueño. ¿Es tan así?

Hay que ir por partes. Antes que eso, Chile ofrece una de las oportunidades más interesantes de hacer un aporte real a la ciencia: formar una escuela de ecólogos microbianos en un país extremo, en la mitad de un laboratorio natural tan fascinante que está en la mira de la NASA por sus condiciones climáticas y geoquímicas. Y en eso estoy yo ahora, haciendo academia, compartiendo el laboratorio y las expediciones a la Antártica, a San Pedro de Atacama, a la Patagonia o a dónde sea con jóvenes de pre y postgrado cuya pasión es investigar la microbiología. Sin embargo, la microbiota de este país, la parte más pequeña del ecosistema, ha sido súper inexplorada. Hoy todos sabemos que en el Norte están los cielos más despejados para ver un mar de estrellas, pero con ese mar de células que está a nuestros pies hay una deuda interesante de metodologías y difusión.

¿Y qué se podría hacer para cambiar esta situación?

Creo que Chile debiese influenciar la ciencia y la astrobiología mundial, porque todo lo que tiene que ver con encontrar vida y adaptaciones en sitios inesperados como los géiseres o los glaciares, es la bandera que falta para ayudar al conocimiento de un nuevo mundo desconocido.

¿Cómo se responde desde la microbiología a esos fenómenos que están haciendo que pensemos en vivir en otros mundos?

Uno solo tiene que explicar cómo surgió la vida en este planeta y cómo ha evolucionado para dar respuesta a eso. Los microorganismos han estado aquí por siempre y ellos se han adaptado para poder sobrevivir bajo cualquier condición por extrema o perturbadora que sea, incluido los cambios de clima. Ellos están respondiendo todo el tiempo sobre la mejor forma de habitar este planeta y ahora nos toca aprender de eso. Porque esto es urgente. Como humanidad tenemos poco tiempo y muchos obstáculos debido al perjuicio que causó nuestra evolución.

Hablando de evolución, según cifras de la Unesco, en Chile solo un 32% de la investigación científica es protagonizada por mujeres. ¿Por qué crees que ocurre eso?

Soy curiosa por naturaleza y creo que hay muchas mujeres en el mundo que también lo son, pero viven bajo circunstancias o una cultura que no las potencia como investigadoras. Hablar de este tema es complejo, porque todos tenemos culpa. Pero a la vez, todos tenemos el potencial y la responsabilidad de hacer cambios. Tuve la suerte de vivir en Suecia, uno de los países que ha hecho un mayor esfuerzo por la igualdad. Y como mujer, como investigadora, como peatona, eso se nota. La igualdad permea a la comunidad y empodera a las mujeres para tomar posiciones de liderazgo. Me encantaría ver que algo así ocurra pronto aquí.

Dra. Beatriz Díez. Fotos: Mila Belén - Revista Paula La Tercera

¿Cómo se podría motivar la participación de niñas y jóvenes en las ciencias?

Las mujeres en ciencias animan a que más mujeres vayan hacia la ciencia. Visibilizar casos de científicas innovadoras, creativas, que con un sacrificio enorme han sido exitosas, motiva a otras a seguir este camino. Eso y pasarlo bien como investigadora y como persona, no ver límites dentro de uno, más allá de si eres hombre, mujer o una niña. Eso es inspirador. Creo que la sensibilidad y la creatividad que tienen muchas mujeres chilenas las va hacer triunfar una vez que consigan echar abajo los límites y las barreras. Esta es una lucha por la razón y la fuerza que va a durar mucho tiempo, porque la evolución es lenta y a veces la adaptación puede ser dolorosa, pero creo que este es un buen momento a nivel planeta y Chile no se va a quedar atrás.

Como los microorganismos, que constantemente están tratando de saltar sus limitaciones para evolucionar y adaptarse, ¿no?

Esto es cuestión de adaptarse día a día y evolucionar para conseguir una meta y ser feliz, no porque las mujeres creamos que somos más inteligentes o mejores, sino porque tenemos los mismos potenciales y queremos contribuir. Y realmente sabemos cómo hacerlo.

También puedes leer la entrevista en su formato original en Revista Paula - La Tercera

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Las cianobacterias y el cambio climático. Capítulo Libro. El cambio climático y la biología funcional de los organismos. (Francisco Bozinovic & Francisco Bozinovic Lohengrin A. Cavieres First Edition)

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Tue, 18 Jun 2002 00:00:00 +0000

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Sun, 01 Jul 2001 00:00:00 +0000

Pulsed-field gel electrophoresis analysis of virus assemblages present in a hypersaline environment.

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