Shewanella es el único género incluido en lafamilia de bacterias marinas Shewanellaceae . Algunas especies dentro de ella se clasificaban anteriormente como Alteromonas . Shewanella consiste en bacilos gramnegativos anaeróbicos facultativos, la mayoría de los cuales se encuentran en hábitats acuáticos extremos donde la temperatura es muy baja y la presión es muy alta. [2] Las bacterias Shewanella son un componente normal de la flora superficial de los peces y están implicadas en el deterioro del pescado. [3] Shewanella chilikensis , una especie del género Shewanella que se encuentra comúnmente en las esponjas marinas de la isla de San Martín de la Bahía de Bengala , Bangladesh . [4]
Shewanella oneidensis MR-1 es un modelo de laboratorio ampliamente utilizado para estudiar la respiración anaeróbica de metales y otros aceptores de electrones extracelulares anaeróbicos, y para enseñar sobre electrogénesis microbiana y celdas de combustible microbianas . [5]
Las características morfológicas, fisiológicas y bioquímicas de las colonias de las especies de Shewanella se muestran en la siguiente tabla. [4]
Nota: + = Positivo; – = Negativo
Las especies de Shewanella conocidas actualmente son anaerobios facultativos heterotróficos. [6] En ausencia de oxígeno, los miembros de este género poseen capacidades que les permiten utilizar una variedad de otros aceptores de electrones para la respiración. Estos incluyen tiosulfato, sulfito o azufre elemental, [7] así como fumarato. [8] Las especies marinas también han demostrado la capacidad de utilizar arsénico como aceptor de electrones. [9] Algunos miembros de esta especie, en particular Shewanella oneidensis , tienen la capacidad de respirar a través de una amplia gama de especies metálicas, incluidos manganeso, cromo, uranio y hierro. [10] Se ha demostrado que la reducción de hierro y manganeso a través de la respiración de Shewanella implica una transferencia de electrones extracelular mediante el empleo de nanocables bacterianos , extensiones de la membrana externa. [11]
El descubrimiento de algunas de las capacidades respiratorias que poseen los miembros de este género ha abierto la puerta a posibles aplicaciones para estas bacterias. Las capacidades de reducción de metales se pueden aplicar potencialmente a la biorremediación de aguas subterráneas contaminadas con uranio, [12] siendo la forma reducida de uranio producida más fácil de eliminar del agua que el óxido de uranio más soluble. Los científicos que investigan la creación de celdas de combustible microbianas, diseños que utilizan bacterias para inducir una corriente, también han hecho uso de las capacidades de reducción de metales que poseen algunas especies de Shewanella como parte de su repertorio metabólico. [13]
Una de las funciones que tiene el género Shewanella en el medio ambiente es la biorremediación . [14] Las especies de Shewanella tienen una gran versatilidad metabólica; pueden reducir varios aceptores de electrones. [2] Algunos de los aceptores de electrones que utilizan son sustancias tóxicas y metales pesados, que a menudo se vuelven menos tóxicos después de ser reducidos. [14] Ejemplos de metales que Shewanella es capaz de reducir y degradar incluyen uranio, cromo y hierro. [15] Su capacidad para disminuir la toxicidad de varias sustancias hace de Shewanella una herramienta útil para la biorremediación. En concreto, la cepa MR-1 de Shewanella oneidensis se utiliza a menudo para limpiar sitios de fabricación de armas nucleares contaminados. [15]
Shewanella también contribuye a la circulación biogeoquímica de minerales. [2] Los miembros de este género están ampliamente distribuidos en hábitats acuáticos, desde las profundidades marinas hasta las aguas poco profundas del océano Antártico. [14] Sus diversos hábitats, junto con su capacidad para reducir una variedad de metales, hacen que el género sea fundamental para el ciclo de minerales. [2] Por ejemplo, en condiciones aeróbicas, varias especies de Shewanella son capaces de oxidar manganeso. [16] Cuando se cambian las condiciones, la misma especie puede reducir los productos de óxido de manganeso. [16] Por lo tanto, dado que Shewanella puede oxidar y reducir el manganeso, es fundamental para el ciclo del manganeso. [16]
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