Ensamblado y análisis comparativo de metagenomas de rumen vacuno

Los rumiantes pueden transformar la energía almacenada en las plantas en productos alimenticios que pueden ser utilizados por los humanos, como la carne y la leche. La microbiota del rumen está compuesta por protozoos, bacterias, hongos y arqueas, que son responsables de la degradación del material vegetal. A pesar del fuerte interés industrial y científico, el rumen sigue siendo un hábitat poco conocido, con muchas especies y cepas microbianas no cultivadas. La secuenciación metagenómica del rumen produce secuencias muy novedosas, que pueden ser de gran interés para las industrias de biocombustibles, alimentos y biotecnología. En este trabajo, los metagenomas de muestras de rumen fueron obtenidos de vacas regionales jóvenes y adultas alimentadas con una dieta rica o pobre con el objetivo de ensamblar nuevos genomas. El ADN fue extraído y secuenciado por WGS. Luego, las lecturas se filtraron por calidad y se ensamblaron con Megahit. La calidad de los contigs se evaluó con el software QUAST, y BWA MEM se usó para asignar lecturas a los ensamblajes. El binning se realizó con Metabat2 usando los contigs obtenidos, y archivos BAM correspondientes a alineaciones de lecturas. Se recuperaron de 12 a 31 bins por muestra, y se evalúo su integridad y contaminación mediante CheckM. El filtrado de estos por completitud ≥80% y contaminación ≤10%, generó entre tres y cinco genomas ensamblados de metagenomas (MAGs) por muestra. La asignación taxonómica se llevó a cabo utilizando el servidor MiGA, lo cual permitió identificar organismos asociados al tracto gastrointestinal y la degradación de material vegetal. La predicción de genes se llevó a cabo mediante Prodigal. Con esta información, se determinó el perfil metabólico utilizando el programa Genomaple, el cual permitió obtener un análisis global de las principales vías presentes en los metagenomas. Debido a la importancia de las enzimas activas sobre carbohidratos (CAZymas) en el rumen, se realizó un estudio de las CAZymas presentes en las muestras, identificándose posteriormente aquellas enzimas no ortólogas a la base de datos de proteínas ruminales RumiRef, lo cual sugeriría que estas proteínas son únicas en las muestras analizadas