stringtranslate.com

Hadesarcasma

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

Nomenclatura

Estas arqueas fueron llamadas inicialmente Grupo Euryarchaeal Misceláneo de la Mina de Oro Sudafricana (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 la secuenciación shotgun 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 pares de megabases, [1] que es aproximadamente 0,5 Mbp más pequeño que 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 fueron descubiertos por primera vez en una mina de oro en Sudáfrica a una profundidad de aproximadamente 3 km (2 mi), [6] donde pueden vivir sin oxígeno ni luz. [8] [14] [15] Más tarde también se encontraron en el estuario del río White Oak en Carolina del Norte y en la cuenca inferior de Culex del Parque Nacional de 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 áreas 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 arqueal en el área. Estas filtraciones frías contienen sedimentos que contienen hidratos de gas en los que los microbios juegan un papel importante en el ciclo biogeoquímico . Se cree que Hadesarchaea está involucrado en la reacción del dióxido de carbono con el agua en este entorno. [18] Hadesarchaea también se ha encontrado en hábitats del subsuelo marino 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 se ha identificado en el microbioma intestinal de ciertas especies de peces. Se encontró que el pez globo de agua dulce ( Tetraodon cutcutia ), nativo de la India, Assam, Bihar y Bengala Occidental , tenía Hadesarchaea presente en su microbioma intestinal. Se encontró que Hadesarchaea estaba en el segundo lugar más abundante en la comunidad arqueal del pez globo de agua dulce. Se encontró que esto era similar a la abundancia de la comunidad encontrada en el intestino del salmón carnívoro y la carpa herbívora herbívora . Si bien se encuentra que Hadesarchaea tiene una abundancia tan alta para estos entornos, no se sabe completamente cómo influye en la salud y el nivel trófico de estos peces. [20]

Las hadesarchaea son únicas entre las arqueas conocidas en el sentido de que pueden convertir el monóxido de carbono y el agua en dióxido de carbono y oxígeno, produciendo hidrógeno como subproducto. A partir de los datos del genoma ensamblado por metagenoma (MAG), las hadesarchaea poseen 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 las hadesarchaea 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] Las investigaciones iniciales sugieren que estos organismos también están involucrados 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 la limitación de nutrientes. [1]

Véase también

Referencias

  1. ^ abcdefgh Baker, Brett J.; Saw, Jimmy H.; Lind, Anders E.; Lazar, Cassandra Sara; Hinrichs, Kai-Uwe; Teske, Andreas P.; Ettema, Thijs JG (16 de febrero de 2016). "Inferencia genómica del metabolismo de las arqueas del subsuelo cosmopolita, Hadesarchaea". Nature Microbiology . 1 (3): 16002. doi : 10.1038/nmicrobiol.2016.2 . PMID  27572167.
  2. ^ Parkes, R. John; Webster, Gordon; Cragg, Barry A.; Weightman, 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 interfases a lo largo del tiempo geológico" (PDF) . Nature . 436 (7049): 390–394. doi :10.1038/nature03796. ISSN  0028-0836. PMID  16034418. S2CID  4390333.
  3. ^ ab Biddle, JF; Lipp, JS; Lever, MA; Lloyd, KG; Sorensen, KB; Anderson, R.; Fredricks, HF; Elvert, M.; Kelly, TJ; Schrag, DP; Sogin, ML (27 de febrero de 2006). "Arqueas heterotróficas dominan los ecosistemas sedimentarios del subsuelo frente a Perú". Actas 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, Ana; 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). «¡Se publicó un nuevo artículo sobre Hadesarchaea!». Ettema Lab. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016. Consultado el 25 de febrero de 2016 .
  7. ^ Takai, K.; Moser, DP; DeFlaun, M.; Onstott, TC; Fredrickson, JK (1 de diciembre de 2001). "Diversidad arqueológica 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 arqueológica de microbios profundos cosmopolitas". Observatorio de Carbono Profundo. 18 de febrero de 2016. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016 . Consultado el 25 de febrero de 2016 .
  9. ^ Evans, Paul N.; Boyd, Joel A.; Leu, Andy O.; Woodcroft, Ben J.; Parks, Donovan H.; Hugenholtz, Philip; Tyson, Gene W. (abril de 2019). "Una visión evolutiva del metabolismo del metano en las arqueas". Nature Reviews Microbiology . 17 (4): 219–232. doi :10.1038/s41579-018-0136-7. ISSN  1740-1534. PMID  30664670. S2CID  58572324.
  10. ^ "GTDB release 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. ^ Sayers; 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" (Nota de prensa). Universidad de Uppsala. 15 de febrero de 2016. Consultado el 25 de febrero de 2016 .
  15. ^ "Los microbios del inframundo sorprenden a los científicos: el misterio de Hadesarchaea". India Today . Nueva Delhi. 17 de febrero de 2016. Archivado desde el original el 24 de febrero de 2016 . Consultado el 25 de febrero de 2016 .
  16. ^ ab Atherton, Matt (15 de febrero de 2016). "Se descubre que el dios de los microbios del inframundo, Hadesarchaea, vive de gas tóxico en las profundidades de las aguas termales de Yellowstone". IB Times . Consultado el 25 de febrero de 2016 .
  17. ^ Köhler, J. Michael; Kalensee, Franziska; Cao, Jialan; Günther, P. Mike (9 de julio de 2019). "Hadesarchaea y otras bacterias extremófilas de antiguas áreas mineras de la región oriental de Harz (Alemania) sugieren una memoria ecológica a largo plazo del suelo". SN Applied Sciences . 1 (8): 839. doi : 10.1007/s42452-019-0874-9 . ISSN  2523-3971.
  18. ^ Cui, Hongpeng; Su, Xin; Chen, Fang; Holland, Melanie; Yang, Shengxiong; Liang, Jinqiang; Su, Pibo; Dong, Hailiang; Hou, Weiguo (febrero de 2019). "Diversidad microbiana de dos sistemas de filtración fría en sedimentos que contienen hidratos de gas en el mar de China Meridional". Marine Environmental Research . 144 : 230–239. doi :10.1016/j.marenvres.2019.01.009. PMID  30732863. S2CID  73443709.
  19. ^ Deb, Sushanta; Das, Lipika; Das, Subrata K. (diciembre de 2020). "Composición y caracterización funcional del microbioma intestinal del pez globo de agua dulce (Tetraodon cutcutia)". Archivos de Microbiología . 202 (10): 2761–2770. doi :10.1007/s00203-020-01997-7. ISSN  0302-8933. PMID  32737543. S2CID  220888551.
  20. ^ Ramírez, Gustavo A.; McKay, Luke J.; Fields, Matthew W.; Buckley, Andrew; Mortera, Carlos; Hensen, Christian; Ravelo, Ana Christina; Teske, Andreas P. (septiembre de 2020). "El arqueoma sedimentario del subsuelo marino de la cuenca de Guaymas refleja historias ambientales complejas". iScience . 23 (9): 101459. doi :10.1016/j.isci.2020.101459. PMC 7476861 . PMID  32861995. 
  21. ^ Hua, Zheng-Shuang; Wang, Yu-Lin; Evans, Paul N.; Qu, Yan-Ni; Goh, Kian Mau; Rao, Yang-Zhi; Qi, Yan-Ling; Li, Yu-Xian; Huang, Min-Jun; Jiao, Jian-Yu; Chen, Ya-Ting (8 de octubre de 2019). "Conocimientos sobre las funciones ecológicas y la evolución de las Archaea de aguas termales que contienen metil-coenzima M reductasa". Comunicaciones de la naturaleza . 10 (1): 4574. doi : 10.1038/s41467-019-12574-y . ISSN  2041-1723. PMC 6783470 . PMID  31594929. 
  22. ^ Wang, Yinzhao; Wegener, Gunter; Hou, Jialin; Wang, Fengping; Xiao, Xiang (4 de marzo de 2019). "Expansión del metabolismo anaeróbico de alcanos en el dominio de Archaea" (PDF) . Nature Microbiology . 4 (4): 595–602. doi :10.1038/s41564-019-0364-2. ISSN  2058-5276. PMID  30833728. S2CID  71145257.