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Mixobacterias

Las mixobacterias (" bacterias del limo ") son un grupo de bacterias que viven predominantemente en el suelo y se alimentan de sustancias orgánicas insolubles. Las mixobacterias tienen genomas muy grandes en relación con otras bacterias, por ejemplo, entre 9 y 10 millones de nucleótidos, excepto Anaeromyxobacter [2] y Vulgatibacter . [3] Una especie de mixobacteria, Minicystis rosea , [4] tiene el genoma bacteriano más grande conocido con más de 16 millones de nucleótidos. La segunda más grande es otra mixobacteria Sorangium cellulosum . [5] [6]

Las mixobacterias pueden moverse deslizándose . [7] Por lo general, viajan en enjambres (también conocidos como manadas de lobos ), que contienen muchas células mantenidas juntas por señales moleculares intercelulares . Los individuos se benefician de la agregación, ya que permite la acumulación de enzimas extracelulares que se utilizan para digerir los alimentos; esto a su vez aumenta la eficiencia alimentaria. Las mixobacterias producen una serie de sustancias químicas útiles desde el punto de vista biomédico e industrial, como los antibióticos , y exportan esas sustancias químicas fuera de la célula. [8]

Las mixobacterias se utilizan para estudiar la producción de polisacáridos en bacterias gramnegativas como el modelo Myxococcus xanthus , que tiene cuatro mecanismos diferentes [ 9 ] de secreción de polisacáridos y donde en 2020 se identificó un nuevo mecanismo Wzx/Wzy que produce un nuevo polisacárido .

Las mixobacterias también son buenos modelos para estudiar la multicelularidad en el mundo bacteriano . [10]

Ciclo vital

Cuando los nutrientes son escasos, las células mixobacterianas se agregan en cuerpos fructíferos (que no deben confundirse con las de los hongos ), un proceso que durante mucho tiempo se pensó que estaba mediado por quimiotaxis pero que ahora se considera una función de una forma de señalización mediada por contacto. [11] [12] Estos cuerpos fructíferos pueden adoptar diferentes formas y colores, según la especie. Dentro de los cuerpos fructíferos, las células comienzan como células vegetativas en forma de bastón y se convierten en mixosporas redondeadas con paredes celulares gruesas. Estas mixosporas, análogas a las esporas de otros organismos, tienen más probabilidades de sobrevivir hasta que los nutrientes sean más abundantes. Se cree que el proceso de fructificación beneficia a las mixobacterias al garantizar que el crecimiento celular se reanude con un grupo (enjambre) de mixobacterias, en lugar de células aisladas. Se han desarrollado ciclos de vida similares entre ciertas amebas , llamadas mohos celulares .

A nivel molecular, el inicio del desarrollo del cuerpo fructífero en Myxococcus xanthus está regulado por Pxr sRNA . [13] [14]

Mixobacterias como Myxococcus xanthus y Stigmatella aurantiaca se utilizan como organismos modelo para el estudio del desarrollo.

Varias especies de mixobacterias esbozadas por Roland Thaxter en 1892: Chondromyces crocatus (figs. 1 a 11), Stigmatella aurantiaca (figs. 12 a 19 y 25 a 28), Melittangium lichenicola (figs. 20 a 23), Arhangium gephyra (fig. 24), Myxococcus coralloides (figs. 29-33), Polyangium vitellinum (figs. 34-36) y Myxococcus fulvus (figs. 37-41). Thaxter fue el primer taxónomo en reconocer la naturaleza bacteriana de las mixobacterias. Anteriormente, habían sido clasificados erróneamente como miembros de los hongos imperfecti. [15]

Se ha sugerido que el último ancestro común de las mixobacterias fue un aerobio y que sus predecesores anaeróbicos vivieron sintróficamente con los primeros eucariotas. [dieciséis]

Uso clínico

Se ha observado que los metabolitos secretados por Sorangium cellulosum conocidos como epotilonas tienen actividad antineoplásica . Esto ha llevado al desarrollo de análogos que imitan su actividad. Uno de esos análogos, conocido como ixabepilona, ​​es un agente de quimioterapia aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. para el tratamiento del cáncer de mama metastásico . [17]

También se sabe que las mixobacterias producen ácido gefirónico , un inhibidor de la síntesis de proteínas eucariotas y un agente potencial para la quimioterapia contra el cáncer. [18]

Filogenia

La taxonomía actualmente aceptada se basa en la Lista de nombres procarióticos con estatus en la nomenclatura (LPSN) [19] y el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) [20].

Ver también

Referencias

  1. ^ Waite DW, Chuvochina M, Pelikan C, Parks DH, Yilmaz P, Wagner M, Loy A, Naganuma T, Nakai R, Whitman WB, Hahn MW, Kuever J, Hugenholtz P. (2020). "Propuesta para reclasificar las clases de proteobacterias Deltaproteobacteria y Oligoflexia, y el filo Termodesulfobacteria en cuatro filos que reflejen importantes capacidades funcionales". Int J Syst Evol Microbiol . 70 (11): 5972–6016. doi : 10.1099/ijsem.0.004213 . PMID  33151140.
  2. ^ Thomas SH, Wagner RD, Arakaki AK, Skolnick J, Kirby JR, Shimkets LJ, Sanford RA, Löffler FE (mayo de 2008). "El genoma en mosaico de la cepa 2CP-C de Anaeromyxobacter dehalogenans sugiere un ancestro común aeróbico de las delta-proteobacterias". MÁS UNO . 3 (5): e2103. Código Bib : 2008PLoSO...3.2103T. doi : 10.1371/journal.pone.0002103 . PMC 2330069 . PMID  18461135. 
  3. ^ "Vulgatibacter incomptus cepa DSM 27710, genoma completo". 2015-08-19. {{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda )
  4. ^ Shilpee Pal, Gaurav Sharma y Srikrishna Subramanian (13 de septiembre de 2021). "Secuencia completa del genoma e identificación de genes de biosíntesis de ácidos grasos poliinsaturados de la mixobacteria Minicystis rosea DSM 24000T". Genómica BMC . 22 (1): 655. doi : 10.1186/s12864-021-07955-x . PMC 8436480 . PMID  34511070. 
  5. ^ Schneiker S, Perlova O, Kaiser O, Gerth K, Alici A, Altmeyer MO y col. (noviembre de 2007). "Secuencia completa del genoma de la mixobacteria Sorangium cellulosum". Nat. Biotecnología . 25 (11): 1281–9. doi : 10.1038/nbt1354 . PMID  17965706.
  6. ^ Land M, Hauser L, Jun SR, Nookaew I, Leuze MR, Ahn TH, Karpinets T, Lund O, Kora G, Wassenaar T, Poudel S, Ussery DW (marzo de 2015). "Conocimientos de 20 años de secuenciación del genoma bacteriano". Función. Integral Genómica . 15 (2): 141–61. doi :10.1007/s10142-015-0433-4. PMC 4361730 . PMID  25722247. 
  7. ^ Mauriello EM, Mignot T, Yang Z, Zusman DR (junio de 2010). "Revisión de la motilidad de deslizamiento: ¿cómo se mueven las mixobacterias sin flagelos?". Microbiol. Mol. Biol. Rdo . 74 (2): 229–49. doi :10.1128/MMBR.00043-09. PMC 2884410 . PMID  20508248. 
  8. ^ Reichenbach H (septiembre de 2001). "Mixobacterias, productoras de nuevas sustancias bioactivas". J. Ind. Microbiol. Biotecnología . 27 (3): 149–56. doi : 10.1038/sj.jim.7000025 . PMID  11780785. S2CID  34964313.
  9. ^ ab Islam ST, Vergara Alvarez I, Saïdi F, Guiseppi A, Vinogradov E, Sharma G, et al. (junio de 2020). "Modulación de la multicelularidad bacteriana mediante secreción de polisacáridos espacialmente específica". Más biología . 18 (6): e3000728. doi : 10.1371/journal.pbio.3000728 . PMC 7310880 . PMID  32516311. 
  10. ^ Islam ST, Vergara Alvarez I, Saïdi F, Guiseppi A, Vinogradov E, Sharma G, et al. (junio de 2020). "Modulación de la multicelularidad bacteriana mediante secreción de polisacáridos espacialmente específica". Más biología . 18 (6): e3000728. doi : 10.1371/journal.pbio.3000728 . PMC 7310880 . PMID  32516311. 
  11. ^ Kiskowski MA, Jiang Y, Alber MS (diciembre de 2004). "Papel de los arroyos en la formación de agregados de mixobacterias". Phys Biol . 1 (3–4): 173–83. Código Bib : 2004PhBio...1..173K. doi :10.1088/1478-3967/1/3/005. PMID  16204837. S2CID  18846289.
  12. ^ Sozinova O, Jiang Y, Kaiser D, Alber M (agosto de 2005). "Un modelo tridimensional de agregación mixobacteriana mediante interacciones mediadas por contacto". Proc. Nacional. Acad. Ciencia. EE.UU . 102 (32): 11308–12. Código Bib : 2005PNAS..10211308S. doi : 10.1073/pnas.0504259102 . PMC 1183571 . PMID  16061806. 
  13. ^ Yu YT, Yuan X, Velicer GJ (mayo de 2010). "Evolución adaptativa de un ARNs que controla el desarrollo de Myxococcus". Ciencia . 328 (5981): 993. Código bibliográfico : 2010Sci...328..993Y. doi :10.1126/ciencia.1187200. PMC 3027070 . PMID  20489016. 
  14. ^ Fiegna F, Yu YT, Kadam SV, Velicer GJ (mayo de 2006). "Evolución de un tramposo social obligado a un cooperador superior". Naturaleza . 441 (7091): 310–4. Código Bib :2006Natur.441..310F. doi : 10.1038/naturaleza04677. PMID  16710413. S2CID  4371886.
  15. ^ Thaxter R (1892). "Sobre las Myxobacteriaceæ, un nuevo orden de esquizomicetos". Gaceta Botánica . 17 (12): 389–406. doi : 10.1086/326866 . ISSN  0006-8071.
  16. ^ Hoshino, Y.; Gaucher, EA (2021). "Evolución de la biosíntesis de esteroides bacterianos y su impacto en la eucariogénesis". PNAS . 118 (25): e2101276118. doi : 10.1073/pnas.2101276118 . ISSN  0027-8424. PMC 8237579 . PMID  34131078. 
  17. ^ "Aprobación de la FDA para ixabepilona". Instituto Nacional del Cáncer .
  18. ^ Sasse F, Steinmetz H, Höfle G, Reichenbach H (enero de 1995). "Ácido gefirónico, un nuevo inhibidor de la síntesis de proteínas eucariotas a partir de Archangium gephyra (mixobacterias). Producción, aislamiento, propiedades fisicoquímicas y biológicas y mecanismo de acción". J. Antibiot . 48 (1): 21–5. doi : 10.7164/antibióticos.48.21 . PMID  7868385.
  19. ^ JP Euzéby. "Deltaproteobacterias". Lista de nombres procarióticos con posición en la nomenclatura (LPSN) . Consultado el 9 de septiembre de 2022 .
  20. ^ Repetidores; et al. "Deltaproteobacterias". Base de datos de taxonomía del Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) . Consultado el 9 de septiembre de 2022 .
  21. ^ "El LTP" . Consultado el 20 de noviembre de 2023 .
  22. ^ "Árbol LTP_all en formato newick" . Consultado el 20 de noviembre de 2023 .
  23. ^ "Notas de la versión LTP_08_2023" (PDF) . Consultado el 20 de noviembre de 2023 .
  24. ^ "Versión GTDB 08-RS214". Base de datos de taxonomía del genoma . Consultado el 10 de mayo de 2023 .
  25. ^ "bac120_r214.sp_label". Base de datos de taxonomía del genoma . Consultado el 10 de mayo de 2023 .
  26. ^ "Historia del taxón". Base de datos de taxonomía del genoma . Consultado el 10 de mayo de 2023 .

enlaces externos