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Hadesarchaea

Hadesarchaea , anteriormente llamado Grupo Euryarchaeal de Minas de Oro de Sudáfrica , es una clase de microorganismos termófilos que se han encontrado en minas profundas, aguas termales, sedimentos marinos y otros ambientes subterráneos. [1] [2] [3] [4] [5]

Nomenclatura

Estas arqueas se denominaron inicialmente Grupo Euryarchaeal Misceláneo de la Mina de Oro de Sudáfrica (SAGMEG), en honor a su sitio inicial de descubrimiento. [6] [7] El nombre Hadesarchaea fue propuesto por Baker et al. en 2016, una referencia al dios griego del inframundo . [1]

Filogenia

Anteriormente, solo se sabía que Hadesarchaea (o SAGMEG) existía a través de su posición filogenética distintiva en el árbol de la vida . En 2016, los científicos que utilizaron secuenciación metagenómica pudieron ensamblar varios genomas casi completos de estas arqueas. [1] Se demostró que el genoma de Hadesarchaea tiene un tamaño de aproximadamente 1,5 megapares de bases, [1] que es aproximadamente 0,5 Mbp más pequeño que el de la mayoría de las arqueas. [8] Estas arqueas no se han cultivado con éxito en el laboratorio, pero sus propiedades metabólicas se han inferido a partir de las reconstrucciones genómicas. [1] Hadesarchaea puede haber evolucionado a partir de un ancestro metanogénico basándose en la similitud genética con otros organismos metanogénicos. [9]

Taxonomía

Hábitat y metabolismo

Estos microbios se descubrieron por primera vez en una mina de oro en Sudáfrica a una profundidad de aproximadamente 3 km (2 millas), [6] donde pueden vivir sin oxígeno ni luz. [8] [14] [15] Posteriormente también se encontraron en el estuario del río White Oak en Carolina del Norte y en la cuenca inferior Culex del Parque Nacional Yellowstone . [16] Estas áreas tienen aproximadamente 70 °C (158 °F) y son altamente alcalinas . [16] Según un estudio de genes marcadores filogenéticos , Hadesarchaeota podría estar presente en suelos de antiguas zonas mineras en la región de East Harz, Alemania. [17]

Los microbios también se han encontrado en otros ambientes marinos. Algunas de estas áreas incluyen sistemas de filtraciones frías en el Mar de China Meridional . Se ha descubierto que Hadesarchaea es un miembro dominante de la comunidad de arqueas de la zona. Estas filtraciones frías contienen sedimentos que contienen hidratos de gas en los que los microbios desempeñan un papel importante en el ciclo biogeoquímico . Se cree que Hadesarchaea está involucrada en la oxidación del dióxido de carbono con agua en este ambiente. [18] Hadesarchaea también se ha encontrado en hábitats submarinos ubicados en la cuenca de Guaymas y el margen de Sonora alrededor del Golfo de California . [19]

Además de estar presente en sedimentos marinos, minas y aguas termales, Hadesarchaea ha sido identificada en el microbioma intestinal de determinadas especies de peces. Se descubrió que el pez globo de agua dulce ( Tetraodon cutcutia ), originario de la India, Assam, Bihar y Bengala Occidental , tenía Hadesarchaea presente en su microbioma intestinal. Se descubrió que Hadesarchaea era la segunda más abundante en la comunidad de arqueas de pez globo de agua dulce. Se descubrió que esto era similar a la abundancia comunitaria encontrada en el intestino del salmón carnívoro y la carpa herbívora herbívora . Si bien Hadesarchaea se encuentra en gran abundancia en estos entornos, no se sabe completamente cómo influyen en la salud y el nivel trófico de estos peces. [20]

Hadesarchaea es única entre las arqueas conocidas porque puede convertir monóxido de carbono y agua en dióxido de carbono y oxígeno, produciendo hidrógeno como subproducto. A partir de los datos del genoma ensamblado en metagenoma (MAG), Hadesarchaea posee genes asociados con la vía de fijación de carbono de Wood-Ljungdahl , la metanogénesis y el metabolismo de los alcanos. [21] [22] También se ha informado que los genomas de Hadesarchaeal contienen genes que les permiten metabolizar azúcares y aminoácidos en un estilo de vida heterotrófico y realizar una reducción disimilatoria de nitrito a amonio. [1] [3] La investigación inicial sugiere que estos organismos también participan en importantes procesos geoquímicos . [1]

Debido a su genoma relativamente pequeño, se supone que los genomas de Hadesarchaea han sido sometidos a una racionalización genómica , posiblemente como resultado de una limitación de nutrientes. [1]

Ver también

Referencias

  1. ^ abcdefgh Baker, Brett J.; Vio, Jimmy H.; Lind, Anders E.; Lázaro, Casandra Sara; Hinrichs, Kai-Uwe; Teske, Andreas P.; Ettema, Thijs JG (16 de febrero de 2016). "Inferencia genómica del metabolismo del subsuelo cosmopolita Archaea, Hadesarchaea". Microbiología de la naturaleza . 1 (3): 16002. doi : 10.1038/nmicrobiol.2016.2 . PMID  27572167.
  2. ^ Parkes, R. John; Webster, Gordon; Cragg, Barry A.; Hombre de peso, Andrew J.; Newberry, Carole J.; Ferdelman, Timothy G.; Kallmeyer, Jens; Jørgensen, Bo B.; Aiello, Ivano W.; Fry, John C. (julio de 2007). "Procariotas del fondo marino profundo estimulados en las interfaces a lo largo del tiempo geológico" (PDF) . Naturaleza . 436 (7049): 390–394. doi : 10.1038/naturaleza03796. ISSN  0028-0836. PMID  16034418. S2CID  4390333.
  3. ^ ab Biddle, JF; Lipp, JS; Palanca, MA; Lloyd, KG; Sorensen, KB; Anderson, R.; Fredricks, HF; Elvert, M.; Kelly, TJ; Schrag, DP; Sogin, ML (27 de febrero de 2006). "Las arqueas heterótrofas dominan los ecosistemas sedimentarios del subsuelo frente a Perú". Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias . 103 (10): 3846–3851. doi : 10.1073/pnas.0600035103 . ISSN  0027-8424. PMC 1533785 . PMID  16505362. 
  4. ^ Purkamo, Lotta; Bomberg, Malin; Kietäväinen, Riikka; Salavirta, Heikki; Nyyssönen, Mari; Nuppunen-Puputti, Maija; Ahonen, Lasse; Kukkonen, Ilmo; Itävaara, Merja (30 de mayo de 2016). "Patrones de coocurrencia microbiana en fluidos de fractura de lecho rocoso profundo del Precámbrico". Biogeociencias . 13 (10): 3091–3108. doi : 10.5194/bg-13-3091-2016 . hdl : 10023/10226 . ISSN  1726-4189.
  5. ^ Bomberg, Malin; Nyyssönen, Mari; Pitkänen, Petteri; Lehtinen, Anne; Itävaara, Merja (2015). "Las comunidades microbianas activas habitan en la interfase sulfato-metano en fluidos de fractura de lecho rocoso profundo en Olkiluoto, Finlandia". Investigación BioMed Internacional . 2015 : 979530. doi : 10.1155/2015/979530 . ISSN  2314-6133. PMC 4573625 . PMID  26425566. 
  6. ^ ab Ettema, Thijs (17 de febrero de 2016). "¡Publicado un nuevo artículo sobre Hadesarchaea!". Laboratorio Ettema. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 25 de febrero de 2016 .
  7. ^ Takai, K.; Moser, DP; De Flaun, M.; Onstott, TC; Fredrickson, JK (1 de diciembre de 2001). "Diversidad de arqueas en aguas de minas de oro profundas de Sudáfrica". Microbiología Aplicada y Ambiental . 67 (12): 5750–5760. doi :10.1128/aem.67.21.5750-5760.2001. ISSN  0099-2240. PMC 93369 . PMID  11722932. 
  8. ^ ab "Hadesarchaea: una nueva clase arqueal de microbios profundos cosmopolitas". Observatorio de carbono profundo. 18 de febrero de 2016 . Consultado el 25 de febrero de 2016 .
  9. ^ Evans, Paul N.; Boyd, Joel A.; Leu, Andy O.; Woodcroft, Ben J.; Parques, Donovan H.; Hugenholtz, Philip; Tyson, Gene W. (abril de 2019). "Una visión en evolución del metabolismo del metano en Archaea". Reseñas de la naturaleza Microbiología . 17 (4): 219–232. doi :10.1038/s41579-018-0136-7. ISSN  1740-1534. PMID  30664670. S2CID  58572324.
  10. ^ "Versión GTDB 06-RS202". Base de datos de taxonomía del genoma .
  11. ^ "ar122_r202.sp_label". Base de datos de taxonomía del genoma .
  12. ^ "Historia del taxón". Base de datos de taxonomía del genoma .
  13. ^ Repetidores; et al. "Hadesarchaea". Base de datos de taxonomía del Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) . Consultado el 5 de junio de 2021 .
  14. ^ "Los científicos descubren nuevos microbios que prosperan en las profundidades de la tierra" (Presione soltar). Universidad de Upsala. 15 de febrero de 2016 . Consultado el 25 de febrero de 2016 .
  15. ^ "Los microbios del inframundo conmocionan a los científicos: el misterio de Hadesarchaea". India hoy . Nueva Delhi. 17 de febrero de 2016 . Consultado el 25 de febrero de 2016 .
  16. ^ ab Atherton, Matt (15 de febrero de 2016). "El dios de los microbios del inframundo que Hadesarchaea descubrió viviendo en gas tóxico en las profundidades de las aguas termales de Yellowstone". Tiempos del IB . Consultado el 25 de febrero de 2016 .
  17. ^ Kohler, J. Michael; Kalensee, Franziska; Cao, Jialan; Günther, P. Mike (9 de julio de 2019). "Hadesarchaea y otras bacterias extremófilas de antiguas zonas mineras de la región de East Harz (Alemania) sugieren una memoria ecológica del suelo a largo plazo". SN Ciencias Aplicadas . 1 (8): 839. doi : 10.1007/s42452-019-0874-9 . ISSN  2523-3971.
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