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Termoproteota

Los Thermoproteota son procariotas que han sido clasificados como un filo del dominio Archaea . [2] [3] [4] Inicialmente, se pensó que los Thermoproteota eran extremófilos dependientes del azufre, pero estudios recientes han identificado ARNr ambiental característico de Thermoproteota, lo que indica que los organismos pueden ser las arqueas más abundantes en el ambiente marino. [5] Originalmente, se separaron de las otras arqueas basándose en secuencias de ARNr; otras características fisiológicas, como la falta de histonas , han apoyado esta división, aunque se encontró que algunas crenarchaea tenían histonas. [6] Hasta 2005, todos los Thermoproteota cultivados habían sido organismos termófilos o hipertermófilos, algunos de los cuales tienen la capacidad de crecer hasta 113 °C. [7] Estos organismos se tiñen de Gram negativos y son morfológicamente diversos, teniendo células en forma de bastón, cocos , filamentosas y de forma extraña. [8] Evidencias recientes muestran que algunos miembros de Thermoproteota son metanógenos.

Los Thermoproteota fueron clasificados inicialmente como parte del Regnum Eocyta en 1984, [9] pero esta clasificación ha sido descartada. El término "eocito" ahora se aplica tanto a TACK (anteriormente Crenarchaeota) como a Thermoproteota.

Sulfolobus

Uno de los miembros mejor caracterizados de Crenarchaeota es Sulfolobus solfataricus . Este organismo fue aislado originalmente de manantiales sulfúricos calentados geotermalmente en Italia, y crece a 80 °C y pH de 2-4. [10] Desde su caracterización inicial por Wolfram Zillig, un pionero en la investigación de termófilos y arqueas, se han encontrado especies similares en el mismo género en todo el mundo. A diferencia de la gran mayoría de termófilos cultivados, Sulfolobus crece aeróbicamente y quimioorganotróficamente (obteniendo su energía de fuentes orgánicas como azúcares). Estos factores permiten un crecimiento mucho más fácil en condiciones de laboratorio que los organismos anaeróbicos y han llevado a Sulfolobus a convertirse en un organismo modelo para el estudio de hipertermófilos y un gran grupo de virus diversos que se replican dentro de ellos.

Reparación recombinatoria del daño del ADN

La irradiación de células de S. solfataricus con luz ultravioleta induce fuertemente la formación de pili tipo IV que luego pueden promover la agregación celular. [17] Ajon et al. [18] demostraron que la agregación celular inducida por luz ultravioleta media el intercambio de marcadores cromosómicos intercelulares de alta frecuencia . Los cultivos que fueron inducidos con luz ultravioleta tuvieron tasas de recombinación que superaron las de los cultivos no inducidos hasta en tres órdenes de magnitud. Las células de S. solfataricus solo pueden agregarse con otros miembros de su propia especie. [18] Frols et al. [17] [19] y Ajon et al. [18] consideraron que el proceso de transferencia de ADN inducible por luz ultravioleta, seguido de la reparación recombinacional homóloga del ADN dañado , es un mecanismo importante para promover la integridad cromosómica.

Este proceso de transferencia de ADN puede considerarse una forma primitiva de interacción sexual .

Especies marinas

A partir de 1992, se publicaron datos que informaban sobre secuencias de genes pertenecientes a Thermoproteota en ambientes marinos. [20] , [21] Desde entonces, el análisis de los abundantes lípidos de las membranas de Thermoproteota tomadas del océano abierto se ha utilizado para determinar la concentración de estas "Crenchaea de baja temperatura" (ver TEX-86 ). Con base en estas mediciones de sus lípidos característicos, se cree que Thermoproteota es muy abundante y uno de los principales contribuyentes a la fijación de carbono . [ cita requerida ] También se han encontrado secuencias de ADN de Thermoproteota en ambientes de suelo y agua dulce, lo que sugiere que este filo es ubicuo en la mayoría de los ambientes. [22]

En 2005 se publicó evidencia de la primera “Crenchaea de baja temperatura” cultivada. Se trata de un organismo oxidante de amoníaco , llamado Nitrosopumilus maritimus , aislado de un acuario marino y cultivado a 28 °C. [23]

Posibles conexiones con eucariotas

La investigación sobre el sistema de clasificación de dos dominios ha allanado el camino para la posibilidad de conexiones entre crenarchaea y eucariotas . [24]

Los análisis de ADN de 2008 (y posteriormente, de 2017) han demostrado que los eucariotas posiblemente evolucionaron a partir de organismos similares a los termoproteotas. Otros candidatos para el ancestro de los eucariotas incluyen a los asgards , estrechamente relacionados . Esto podría sugerir que los organismos eucariotas posiblemente evolucionaron a partir de los procariotas.

Estos resultados son similares a la hipótesis de los eocitos de 1984, propuesta por James A. Lake . [9] La clasificación según Lake establece que tanto las crenarchaea como las asgards pertenecen al reino Eocyta. Aunque los científicos han descartado esta idea, el concepto principal sigue vigente. El término "Eocyta" ahora se refiere al grupo TACK o al propio filo Thermoproteota.

Sin embargo, el tema es muy debatido y las investigaciones aún continúan.

Véase también

Referencias

  1. ^ Oren A, Garrity GM (2021). "Publicación válida de los nombres de cuarenta y dos filos de procariotas". Int J Syst Evol Microbiol . 71 (10): 5056. doi : 10.1099/ijsem.0.005056 . PMID  34694987. S2CID  239887308.
  2. ^ Consulte la página web del NCBI sobre Crenarchaeota
  3. ^ C. Michael Hogan. 2010. Archaea. eds. E. Monosson y C. Cleveland, Enciclopedia de la Tierra. Consejo Nacional para la Ciencia y el Medio Ambiente, Washington DC.
  4. ^ Datos extraídos de los "recursos de taxonomía del NCBI". Centro Nacional de Información Biotecnológica . Consultado el 19 de marzo de 2007 .
  5. ^ Madigan M; Martinko J, eds. (2005). Brock Biología de microorganismos (11.ª ed.). Prentice Hall. ISBN 978-0-13-144329-7.
  6. ^ Cubonova L, Sandman K, Hallam SJ, Delong EF, Reeve JN (2005). "Histonas en Crenarchaea". Revista de bacteriología . 187 (15): 5482–5485. doi :10.1128/JB.187.15.5482-5485.2005. PMC 1196040 . PMID  16030242. 
  7. ^ Blochl E, Rachel R, Burggraf S, Hafenbradl D, Jannasch HW, Stetter KO (1997). " Pyrolobus fumarii , gen. y sp. nov., representa un nuevo grupo de arqueas, que extiende el límite superior de temperatura para la vida a 113 °C". Extremophiles . 1 (1): 14–21. doi :10.1007/s007920050010. PMID  9680332. S2CID  29789667.
  8. ^ Garrity GM, Boone DR, eds. (2001). Manual de bacteriología sistemática de Bergey, volumen 1: las arqueas y las bacterias fototróficas y de ramificación profunda (2.ª ed.). Springer. ISBN 978-0-387-98771-2.
  9. ^ ab Lake JA, Henderson E, Oakes M, Clark MW (junio de 1984). "Eocitos: una nueva estructura de ribosoma indica un reino con una relación cercana con los eucariotas". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 81 (12): 3786–3790. Bibcode :1984PNAS...81.3786L. doi : 10.1073/pnas.81.12.3786 . PMC 345305 . PMID  6587394. 
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  12. ^ "Árbol LTP_all en formato newick" . Consultado el 10 de mayo de 2023 .
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  19. ^ Fröls S, White MF, Schleper C. Reacciones al daño por rayos UV en el arqueón modelo Sulfolobus solfataricus. Biochem Soc Trans. 2009 Feb;37(Pt 1):36-41. doi: 10.1042/BST0370036. PMID 19143598
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  24. ^ Yutin, Natalya; Makarova, Kira S.; Mekhedov, Sergey L.; Wolf, Yuri I.; Koonin, Eugene V. (2008). "Las raíces arqueales profundas de los eucariotas". Biología molecular y evolución . 25 (8): 1619–1630. doi :10.1093/molbev/msn108. PMC 2464739 . PMID  18463089. 

Lectura adicional

Revistas científicas

Manuales científicos

Enlaces externos

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