Evaluación de niveles de expresión de genes bacterianos asociados a la tolerancia al cadmio en plantaciones de cacao en la región Amazonas

Abstract

Perú es uno de los principales productores de cacao de alta calidad, pero su cultivo enfrenta el desafío de la contaminación por cadmio, un metal pesado tóxico y persistente. La biorremediación ha surgido como una alternativa prometedora, aprovechando la capacidad de ciertos microorganismos para tolerar y bioacumular cadmio mediante mecanismos genéticos especializados. Este estudio evaluó la expresión de genes bacterianos asociados a la tolerancia al cadmio en suelos cacaoteros de la región Amazonas. Para ello, se analizaron los niveles de expresión de los genes bacterianos de Pseudomonas aeruginosa (i.e., czcA, lysR), Pseudomonas putida (i.e., cadA, cadC) y Serratia marcescens (i.e., zntA, zntR) mediante cultivos puros y de muestras de suelo contaminados con cadmio utilizando qPCR y PCR digital. Los resultados evidenciaron una regulación diferencial influenciada por la concentración de cadmio. En P. aeruginosa, czcA mostró sobreexpresión en ambientes contaminados, mientras que la baja expresión de lysR sugiere su rol regulador. En P. putida, cadA y cadR actuaron de manera coordinada, destacando su papel en la homeostasis del metal y su plasticidad genética. S. marcescens exhibió alta tolerancia, con zntA y zntR involucrados en el metabolismo del cadmio, aunque su expresión variable sugiere la activación de rutas alternas. La prevalencia de zntA en Copallín destacó la actividad metabólica de S. marcescens en condiciones extremas. Estos hallazgos confirman la adaptación de bacterias nativas a suelos contaminados y refuerzan su potencial en estrategias de biorremediación para mitigar el impacto del cadmio en cultivos de cacao.