Genotypic Characterization of Sulfur-Oxidative Desulfurizing Bacterial Strains Isolated from Mexican Refineries

Caractérisation génotypique de souches bactériennes isolées de raffineries mexicaines, capables de désulfuration par oxydation du soufre

Instituto Mexicano del Petróleo, Eje Central Lázaro Cárdenas 152, 07730 México D.F. - Mexico

Corresponding author: ibustos@imp.mx

Abstract

We performed a genotypic characterization of new sulfur selective dibenzothiophene (DBT) desulfurizing strains which have been isolated from hydrocarbon contaminated soils originating from Mexican refineries. We compared them to two reference strains (strains Rhodococcus erythropolis IGTS8 and R. erythropolis X309). These reference strains have been extensively studied and are protected by patents as well as all biodesulfurization (BDS) processes derived from them. The aim of the present study was to use molecular tools to characterize these new isolates and determine whether they were different from the other patented strains. The characterization methods included 16S rDNA gene partial sequencing, PCR amplification of fragments associated to the desulfurization phenotype, restriction analysis and randomly amplified polymorphic DNA (RAPD). Partial 16S rDNA gene sequence analysis showed that the isolated strains were different from R. erythropolis IGTS8 although they contained the same desulfurizing dszABC genes. The RAPD patterns were also different from those of the two reference strains u ed in this study confirming that the isolated bacteria were different from the already patented desulfurizing strains R. erythropolis IGTS8 and X309.

Résumé

Nous avons effectué une caractérisation génotypique de nouvelles bactéries désulfurant le dibenzothiophène (DBT) par attaque spécifique de l'atome de soufre, isolées à partir de sols contaminés par des hydrocarbures et provenant de raffineries mexicaines. Nous les avons comparées à deux souches de référence (Rhodococcus erythropolis IGTS8 et R. erythropolis X309). Ces souches de référence ont déjà été très largement étudiées et sont protégées par des brevets, de même que les procédés de désulfuration qui en dérivent. L'objectif de cette étude était d'utiliser des techniques de biologie moléculaire pour caractériser ces souches nouvellement isolées et déterminer si elles étaient différentes des souches brevetées. Les méthodes de caractérisation employées ont été le séquençage partiel du gène de l'ADNr (ribosomal) 16S, l'amplification par PCR des gènes de la désulfuration, l'analyse de fragments de restriction et du polymorphisme après amplification aléatoire de fragments d'ADN (RAPD pour Random Amplified Polymorphic DNA). L'analyse des séquences des gènes de l'ADNr 16S a montré que ces souches n'appartenaient pas à l'espèce R. erythropolis, même si elles contenaient les mêmes gènes dszABC de la désulfuration que R. erythropolis IGTS8. Les profils de RAPD étaient également différents de ceux des souches de référence, confirmant que ces souches étaient différentes des souches déjà brevetées R. erythropolis IGTS8 et X309.