Adsorción y protección del ADN ambiental (eADN) en las superficies de polímeros y sílice

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente
• Biogeoquímica
• Ciencia de los Polímeros

Sus antecedentes:

• Los microplásticos (MP) son frecuentes en los ecosistemas acuáticos, y sus interacciones con el ADN ambiental (eDNA) son poco conocidas.
• La comprensión de la adsorción de ADN electrónico en MP es crucial para evaluar el destino y el transporte de material genético, incluidos los genes resistentes a los antibióticos.

Objetivo del estudio:

• Investigar sistemáticamente la adsorción de ADN electrónico en diferentes superficies de microplásticos (PET, PE) y sílice bajo diferentes condiciones iónicas.
• Analizar el impacto de la química del agua, en particular de los cationes, en las tasas de adsorción del ADN electrónico y en las propiedades de las capas adicionales.
• Evaluar la estabilidad y la susceptibilidad del ADN electrónico adsorbido a la degradación enzimática.

Principales métodos:

• Se utilizó el microbalance de cristal de cuarzo con monitoreo de disipación (QCM-D) para cuantificar la cinética de adsorción de eDNA y las características de la capa adicional.
• Los experimentos se llevaron a cabo en condiciones iónicas que imitaban ambientes de agua dulce y agua de mar.
• Se realizaron ensayos de degradación enzimática para evaluar la estabilidad del eADN en las superficies de MP.

Principales resultados:

• El poli (tereftalato de etileno) (PET) mostró las tasas de adsorción de ADN electrónico más altas, seguido por el polietileno (PE) y la sílice (Si).
• Los cationes divalentes, como el Ca2+, promovieron significativamente la adsorción de ADN electrónico a través del puente de cationes.
• Las capas de eADN adsorbidas fueron susceptibles a la degradación enzimática, lo que indica una persistencia limitada en las superficies de MP tanto en agua dulce como en agua de mar.

Conclusiones:

• Los microplásticos pueden adsorber el ADN ambiental, con una eficiencia de adsorción dependiente del tipo de polímero y la química del agua.
• La presencia de microplásticos no mejora significativamente la estabilidad del ADN ambiental frente a la degradación.
• Los hallazgos plantean preguntas sobre el transporte y la persistencia a largo plazo del material genético asociado con los microplásticos en entornos acuáticos.