Nuestro interés se centra en evaluar la efectividad de diversos marcadores genéticos de enfermedades diarreicas en los metagenomas de las aguas de algunas playas del Pacífico Mexicano, basados en la premisa de que éstas bacterias de importancia médica permanecen viables por mucho tiempo en ambientes naturales manteniendo su potencial infectivo. Sabemos que el mar es receptor de los deshechos provenientes de los drenajes, de las industrias y de las actividades recreativas y deportivas que se dan en las playas. Debido a esto, la presencia de organismos patógenos dañinos para el hombre en las playas ya ha sido causa de clausura de éstas alrededor del mundo, generando pérdidas económicas enormes en el área turística, por lo que el monitoreo de comunidades microbianas naturales y de bacterias patógenas causantes de enfermedades gastrointestinales presentes en las playas y en el océano tiene una gran importancia a nivel económico y de salud pública. A pesar de la importancia de la contaminación de los mares por desechos humanos, los métodos de detección de patógenos son poco sensibles e inespecíficos, aportando poca información sobre la composición de las comunidades microbianas presentes y la presencia de genes específicos asociados a patología gastrointestinal de origen infeccioso. Durante varios años hemos estudiado el comportamiento evolutivo de diversos marcadores en E. coli relacionados con la patogénesis de las diarreas (Apoyados por Pappit desde 2000) y tenemos muy bien detectados genes similares en varios enteropatógenos; también hemos trabajado bioinformaticamente la búsqueda de marcadores genómicos independientes a patogenicidad que nos indican la presencia/ausencia de especies particulares de bacterias. En este momento contamos con la oportunidad única de utilizar la base de datos de 21 metagenómas del Pacífico Mexicano que está siendo generado por Craig Venter en nuestros océanos (bajo mi permiso de colecta) para poder buscar estos genes asociados a las diarreas en las playas mexicanas (6 sitios), por análisis bioinformático en la base de datos y por PCR dirigido, podemos comparar su prevalencia con el océano abierto (15 sitios) generando así la primera prueba en campo del diseño del microarreglo en el cual hemos trabajado por varios años en mi laboratorio y que permitirá una detección confiable y oportuna de la posibilidad de infección u intoxicación asociada no solo a las playas sino a cualquier otra fuente de agua.

Contribución del proyecto El análisis metagenómico, que consiste en la secuenciación del DNA total de los genomas colectivos contenidos en una muestra ambiental, es hasta ahora la mejor alternativa en el estudio de comunidades microbianas. El análisis metagenomico de las playas de México vs. el mar abierto nos permitirá evaluar simultáneamente: 1) la composición taxonómica de la comunidad, 2) la detección de genes únicos presentes en islas asociadas a genomas particulares de cepas entéricas y 3) determinar la presencia/ausencia de genes de virulencia involucrados en enfermedades infecciosas gastrointestinales (diarreas) para el hombre. La comparación de las tasas evolutivas entre genes comunes a las cepas cultivadas con los genes obtenidos de los metagenomas nos permitirán determinar la fuente de estos genes y si son residentes o transientes en el Pacifico. Finalmente este ejercicio bioinformático nos permitirá obtener un microarreglo para detección de genes asociados a las diarreas en el agua.