Organismo que prospera a temperaturas relativamente altas.
Un termófilo es un organismo (un tipo de extremófilo ) que prospera a temperaturas relativamente altas, entre 41 y 122 °C (106 y 252 °F). [1] [2] Muchos termófilos son arqueas , aunque algunos de ellos son bacterias y hongos . Se sugiere que las eubacterias termófilas estuvieron entre las primeras bacterias. [3]
Los termófilos pueden sobrevivir a altas temperaturas, mientras que otras bacterias o arqueas resultarían dañadas y, en ocasiones, muertas si se exponen a las mismas temperaturas.
Las enzimas de los termófilos funcionan a altas temperaturas. Algunas de estas enzimas se utilizan en biología molecular , por ejemplo la polimerasa Taq utilizada en PCR . [4] "Termófilo" se deriva del griego : θερμότητα ( thermotita ), que significa calor , y del griego : φίλια ( philia ), amor .
Estudios comparativos sugieren que la diversidad de termófilos está impulsada principalmente por el pH, no por la temperatura. [5]
Clasificación
Los termófilos se pueden clasificar de varias maneras. Una clasificación clasifica estos organismos según sus temperaturas óptimas de crecimiento: [6]
Termófilos simples: 50–64 °C (122–147 °F)
Termófilos extremos 65–79 °C (149–174 °F)
Hipertermófilos 80 °C (176 °F) y más, pero no menos de 50 °C (122 °F)
En una clasificación relacionada, los termófilos se clasifican de la siguiente manera:
Los termófilos facultativos (también llamados termófilos moderados) pueden prosperar a altas temperaturas, pero también a temperaturas más bajas (por debajo de 50 °C (122 °F)), mientras que
Los termófilos obligados (también llamados termófilos extremos) requieren temperaturas tan altas para crecer.
Los hipertermófilos son termófilos particularmente extremos para quienes las temperaturas óptimas son superiores a 80 °C (176 °F).
Muchas de las Archaea hipertermófilas requieren azufre elemental para crecer. Algunos son anaerobios que utilizan azufre en lugar de oxígeno como aceptor de electrones durante la respiración celular (anaeróbicos) . Algunos son litotrofos que oxidan el azufre para crear ácido sulfúrico como fuente de energía, lo que requiere que el microorganismo se adapte a un pH muy bajo (es decir, es acidófilo además de termófilo). Estos organismos son habitantes de ambientes cálidos y ricos en azufre generalmente asociados con el vulcanismo , como fuentes termales , géiseres y fumarolas . En estos lugares, especialmente en el Parque Nacional de Yellowstone, se produce una zonificación de microorganismos según su temperatura óptima. Estos organismos suelen tener colores debido a la presencia de pigmentos fotosintéticos . [ cita necesaria ]
Termófilo versus mesófilo
Los termófilos se pueden discriminar de los mesófilos a partir de características genómicas. Por ejemplo, los niveles de contenido de GC en las regiones codificantes de algunos genes distintivos se identificaron consistentemente como correlacionados con la condición del rango de temperatura cuando el análisis de asociación se aplicó a organismos mesófilos y termófilos, independientemente de su filogenia, requerimiento de oxígeno, salinidad o condiciones de hábitat. . [7]
Hongos termófilos
Los hongos son el único grupo de organismos del dominio eucariota que pueden sobrevivir en rangos de temperatura de 50 a 60 °C. [8] Se han reportado hongos termófilos en varios hábitats, y la mayoría de ellos pertenecen al orden de hongos Sordariales . [9] Los hongos termófilos tienen un gran potencial biotecnológico debido a su capacidad para producir enzimas termoestables de importancia industrial, en particular para la degradación de la biomasa vegetal. [10]
Transferencia de genes e intercambio genético.
Sulfolobus solfataricus y Sulfolobus acidocaldarius son arqueas hipertermófilas. Cuando estos organismos se exponen a los agentes que dañan el ADN, la irradiación UV , la bleomicina o la mitomicina C , se induce una agregación celular específica de cada especie. [11] [12] En S. acidocaldarius , la agregación celular inducida por UV media el intercambio de marcadores cromosómicos con alta frecuencia. [12] Las tasas de recombinación superan las de los cultivos no inducidos en hasta tres órdenes de magnitud. Frols et al. [11] [13] y Ajón et al. [12] (2011) planteó la hipótesis de que la agregación celular mejora la transferencia de ADN específica de especie entre células de Sulfolobus para proporcionar una mayor reparación del ADN dañado mediante recombinación homóloga . Van Wolferen et al., [14] al analizar el intercambio de ADN en los hipertermófilos en condiciones extremas, señalaron que el intercambio de ADN probablemente desempeña un papel en la reparación del ADN mediante recombinación homóloga. Sugirieron que este proceso es crucial en condiciones que dañan el ADN, como las altas temperaturas. También se ha sugerido que la transferencia de ADN en Sulfolobus puede ser una forma primitiva de interacción sexual similar a los sistemas de transformación bacteriana mejor estudiadosque están asociados con la transferencia de ADN específica de especie entre células que conduce a la reparación recombinacional homóloga del daño del ADN [ cita necesaria ] .
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Enlaces externos
"Termoproteínas: termófilo extremo". Navegador de taxonomía NCBI .
¿Qué tan caliente es demasiado caliente? Expedición límite T