Magnetospirillum es ungénero de bacterias magnetotácticas , microaerófilas y gramnegativas , aisladas por primera vez del agua de un estanque por el microbiólogo RP Blakemore en 1975. [2] [3] Tienen forma de espiral (helicoidal) y son impulsadas por un flagelo polaren cada extremo de sus células. Las tres especies principales identificadas son M. magnetotacticum cepa MS-1, M. griphiswaldense cepa MSR-1 y M. magneticum cepa AMB-1. [4]
Las primeras bacterias magnetotácticas descubiertas procedían de diversos entornos, incluidos agua de mar, lagos, estanques, limo y suelos en 1975, incluido Magnetospirillum . [5] El hábitat típico de las especies de Magnetospirillum consiste en agua dulce poco profunda y sedimentos, caracterizados por bajas concentraciones de oxígeno para el crecimiento ( microaerófilos ) donde viven en la parte superior del sedimento ( interfaz óxica / anóxica ) y prefieren un gradiente de oxígeno de alrededor de 1-3%. [ cita requerida ]
Probablemente la característica más peculiar de las especies de Magnetospirillum es su capacidad de orientarse de acuerdo con el campo magnético de la Tierra , la magnetotaxis . Sin embargo, también se ven impactadas por campos magnéticos artificiales. [5] Esto se logra mediante la presencia de orgánulos especiales llamados magnetosomas en el citoplasma de la bacteria . Debido a que los magnetosomas en Magnetospirillum están dispuestos en cadenas, las bacterias pueden moverse con campos magnéticos para encontrar un entorno de crecimiento favorable. [6] Sin embargo, las especies también recurren a la aerotaxis , para permanecer en condiciones favorables de concentración de O 2 . Cuando las bacterias ingieren hierro , las proteínas dentro de sus células interactúan con él para producir diminutos cristales del mineral magnetita , el mineral más magnético de la Tierra. [7]
La purificación de los magnetosomas se logra mediante el uso de una columna de separación magnética después de la ruptura de la membrana celular . Si se utiliza un detergente en los magnetosomas purificados , tienden a aglomerarse en lugar de permanecer en forma de cadena. Debido a la alta calidad de los cristales magnéticos de dominio único , se ha desarrollado un interés comercial en las bacterias. Se cree que los cristales tienen el potencial de producir cintas magnéticas y fármacos con dianas magnéticas. [3]
Debido a la presencia de magnetotaxis y magnetosomas dentro de Magnetospirillum , se han estudiado algunas especies en cómo pueden ser beneficiosas para su uso en una amplia gama de campos diferentes, como aquellos con prácticas medicinales y de ingeniería . [10] Un ejemplo es la investigación reciente sobre cómo sus propiedades magnéticas podrían introducir potencialmente una nueva forma de tratar aguas residuales contaminadas con metales pesados o usarse para la hipertermia tumoral debido a sus capacidades de acoplamiento. [11] [12] Sin embargo, es un desafío comenzar a probar y aplicar sus habilidades únicas debido a la dificultad de cultivar grandes cantidades de células y magnetosomas de Magnetospirillum ; esto podría deberse a que la mayoría de las especies son microaerófilas y tienen requisitos específicos de concentración de O 2. [11]