El grupo de Geomicrobiología y Biogeoquímica tiene como principal objetivo estudiar la diversidad microbiana y las interacciones entre microorganismos, minerales y materia orgánica en ecosistemas complejos, tales como ambientes subterráneos (cuevas y minas), patrimonio cultural pétreo, suelos y sedimentos. Para ello aplicamos enfoques novedosos que combinan microbiología clásica, biología molecular, metagenómica, microscopía avanzada, mineralogía y biogeoquímica para avanzar en el conocimiento sobre el papel de los microorganismos y sus relaciones con el entorno geológico.
Debido a los logros y contribuciones del grupo en el campo de la geomicrobiología, este colabora activamente con investigadores reconocidos internacionalmente de Portugal, España, Italia, Alemania, Austria y Estados Unidos. Además, colabora con la Agencia Espacial Europea en la organización del curso de entrenamiento de astronautas en cuevas (PANGAEA y CAVES) para futuras misiones humanas a la Luna y Marte.
Ana Zelia Miller
Beatriz Cubero
Juana Muñoz
El objetivo principal del grupo Geomicrobiología y Biogeoquímica es conocer la diversidad, función y dinámica de las comunidades microbianas que colonizan ecosistemas complejos para entender QUÉ microorganismos crecen en estos ambientes, CÓMO lo hacen (es decir, qué mecanismos y vías metabólicas utilizan) y CUÁL es su papel en los ciclos biogeoquímicos de los elementos.
Los objetivos específicos del grupo son los siguientes:
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Caracterización morfológica y mineralógica de los sustratos colonizados por microorganismos, mediante técnicas de microscopía electrónica y mineralogía.
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Estudio de la diversidad, función y dinámica de las comunidades microbianas mediante biología molecular y secuenciación masiva.
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Aislamiento, cultivo y caracterización de los microorganismos aislados, y descripción de posibles especies nuevas.
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Caracterización de las actividades antimicrobianas y enzimáticas de los microorganismos aislados.
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Investigación de las interacciones microorganismo-sustrato y reconocimiento de biominerales y microfósiles almacenados en el registro mineral plausibles para la comprensión del origen de la vida en la Tierra, basado en una amplia variedad de microscopía avanzada y análisis químicos.
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Caracterización geoquímica de los depósitos de minerales secundarios para establecer su biogenicidad y proporcionar información sobre cambios ambientales preservados en los minerales.
Este abordaje multidisciplinar permite obtener información sobre el papel que desempeñan los microorganismos en la formación y disolución de minerales, la erosión y alteración de las rocas, la movilización de metales del suelo y sedimentos, la biorremediación de suelos y aguas contaminadas por metales, los mecanismos de fosilización, así como la biotransformación de elementos. Además, el estudio de las interacciones microbio-mineral y la caracterización molecular de la fracción orgánica preservada en los espeleotemas, la cual llevamos a cabo en el grupo, puede permitirnos comprender el origen de la vida en la Tierra y otros planetas, así como las alteraciones ambientales registradas en los minerales.
Debido a la creciente demanda en el descubrimiento de nuevas sustancias bioactivas de interés para la industria farmacéutica o la recuperación del medio ambiente, nuestro grupo investiga también microorganismos extremófilos, y sus metabolitos secundarios, aislados de ambientes prístinos, como cuevas volcánicas y cuevas de sal.
Para llevar a cabo estas investigaciones, aplicamos una amplia gama de técnicas que incluyen secuenciación masiva, microbiología clásica, mineralogía, geoquímica orgánica y microscopía avanzada (FESEM, FIB-SEM, TEM, CLSM, Epifluorescencia, micro-CT) para poder avanzar en el conocimiento científico sobre el papel de los microorganismos y sus relaciones con el entorno geológico.
Miller AZ, De la Rosa JM, Jiménez-Morillo NT, Pereira MFC, González-Pérez JA, Knicker H, Saiz-Jimenez C. 2020. Impact of wildfires on subsurface volcanic environments: New insights into speleothem chemistry. Science Total Environ 698, 134321.
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Sasso S, Miller AZ, Rogerio-Candelera MA, Cubero B, Coutinho ML, Scrano L, Bufo SA. 2016. Potential of natural biocides for biocontrolling phototrophic colonization on limestone. Int Biodeter Biodegr 107, 102-110.
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Laiz L, Miller AZ, et al. 2009. Isolation of five Rubrobacter strains from biodeteriorated monuments. Naturwissenschaften 96, 71-79.
2020 – 2023: Project title: “Discovering subsurface microbiota and biominerogenesis in lava tubes from Lanzarote (TUBOLAN)”, Spanish Ministry for Science Innovation and Universities, PID2019-108672RJ-I00 (Programa Estatal de I+D+i Orientada a los Retos de la Sociedad). PI: Ana Z. Miller. Total amount: 234.740,00€.
2021 – 2024: Project title: “Microbial biocenosis in volcanic caves from pristine islands: potential for Astrobiology, Biotechnology and Paleoenvironmental Research (MICROCENO)”, Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT), PTDC/CTA-AMB/0608/2020. PI: Ana Z. Miller. Total amount: 249.965,60€