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Termotógamas

Los Thermotogota son un filo del dominio Bacteria . El filo contiene una sola clase, Thermotogae . El filo Thermotogota está compuesto por bacterias Gram-negativas , anaeróbicas y principalmente termófilas e hipertermófilas . [2] [3]

Características

El nombre de este filo se deriva de la existencia de muchos de estos organismos a altas temperaturas junto con la característica estructura de vaina, o "toga", que rodea las células de estas especies. [4] Recientemente, también se han identificado algunos Thermotogota que existen a temperaturas moderadas. [5] Aunque las especies de Thermotogota exhiben tinción Gram-negativa , están limitadas por una membrana lipídica de una sola unidad, por lo tanto, son bacterias monodérmicas . [3] [6] [7] Debido a la capacidad de algunas especies de Thermotogota para prosperar a altas temperaturas, se consideran objetivos atractivos para su uso en procesos industriales. [8] La capacidad metabólica de Thermotogota para utilizar diferentes carbohidratos complejos para la producción de gas hidrógeno llevó a que estas especies se citaran como una posible fuente biotecnológica para la producción de energía alternativa a los combustibles fósiles. [9]

Firmas moleculares

Hasta hace poco, no se conocían marcadores bioquímicos o moleculares que pudieran distinguir las especies del filo Thermotogota de todas las demás bacterias. [2] Sin embargo, un estudio genómico comparativo reciente ha identificado un gran número de indeles de firma conservados (CSI) en proteínas importantes que son específicas para todas las especies de Thermotogota o para varios de sus subgrupos. [3] [10] Muchos de estos CSI en proteínas de mantenimiento importantes como Pol1 , RecA y TrpRS , y las proteínas ribosómicas L4, L7/L12, S8, S9, etc. están presentes de forma única en diferentes especies secuenciadas de Thermotogota, lo que proporciona nuevos marcadores moleculares para este filo. Estos estudios también identificaron CSI específicos para cada orden y cada familia. [11] Estos indeles son la premisa para la organización taxonómica actual de Thermotogota y están fuertemente respaldados por análisis filogenómicos. [3] [10] También se han encontrado CSI adicionales que son específicos para Thermotoga , Pseudothermotoga , Fervidobacterium y Thermosipho . Estos CSI son específicos para todas las especies dentro de cada género respectivo y están ausentes en todas las demás bacterias, por lo que son marcadores específicos. [3] [10] Un clado que consiste en las especies de ramificación profunda Petrotoga mobilis , Kosmotoga olearia y Thermotogales bacterium mesG1 también fue respaldado por siete CSI. [10] Además, también se informaron algunos CSI que proporcionaron evidencia de LGT entre Thermotogota y otros grupos procariotas. [10] Los marcadores moleculares recientemente descubiertos proporcionan nuevos medios para la identificación y circunscripción de especies del filo en términos moleculares y para futuras revisiones de su taxonomía.

Además, se identificó una inserción de 51 aa CSI específica para todos los Thermotogales , así como para Aquificales , otro orden que comprende especies hipertermófilas. [12] Los estudios filogenéticos demostraron que la presencia del mismo CSI dentro de estos dos grupos no relacionados de bacterias no se debe a la transferencia lateral de genes , sino que el CSI probablemente se desarrolló de forma independiente en estos dos grupos de termófilos debido a la presión selectiva . [12] El inserto está ubicado en la superficie de la proteína en el dominio ATPasa, cerca del sitio de unión de ADP/ATP. Las estimulaciones dinámicas moleculares revelaron una red de enlaces de hidrógeno formados entre moléculas de agua, residuos dentro del CSI y una molécula de ADP/ATP. Se cree que esta red ayuda a mantener la unión de ADP/ATP a la proteína SecA a altas temperaturas, lo que contribuye al fenotipo termoestable general de algunas especies de Thermotogales . [12]

Filogenia

Taxonomía

Este filo actualmente consta de una sola clase (Thermotogae), cuatro órdenes ( Thermatogota , Kosmotogales, Petrotogales y Mesoaciditogales) y cinco familias (Thermatogaceae, Fervidobacteriaceae, Kosmotogaceae, Petrotogaceae y Mesoaciditogaceae). [2] [3] [4] [10] [19] [20] [11] Contiene un total de 15 géneros y 52 especies. [21] En los árboles de ARNr 16S, se ha observado que los Thermotogota se ramifican con los Aquificota (otro filo que comprende organismos hipertermofílicos ) en estrecha proximidad al punto de ramificación arqueo-bacteriana. [2] [4] Sin embargo, una relación estrecha de los Thermotogota con los Aquificota, y la ramificación profunda del último grupo de especies, no está respaldada por estudios filogenéticos basados ​​en otras secuencias de genes/proteínas. [3] [22] [23] [24] [25] y también por indeles de firmas conservadas en varias proteínas universales altamente conservadas. [26] [27] Los Thermotogota también han sido examinados por su supuesta profusa transferencia lateral de genes con organismos Archaeal . [28] [29] Sin embargo, estudios recientes basados ​​en metodologías más sólidas sugieren que la incidencia de LGT entre Thermotogota y otros grupos, incluida Archaea, no es tan alta como se sugirió en estudios anteriores. [30] [31] [10] [32]

La taxonomía actualmente aceptada se basa en la Lista de nombres procariotas con posición en la nomenclatura (LPSN) [33] y el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) [34].

Referencias

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