Biotecnologia

Arroyo “Gran Prismático” (Russ Finley)

INTRODUCCIÓN DESCUBRIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS EXTREMÓFILOS
ARQUEOBACTERIAS Y EXTREMOFILIA

PARÁMETROS AMBIENTALES QUE DEFINEN AMBIENTES EXTREMOS
TEMPERATURA
Microorganismos psicrófilos Microorganismos termófilos e hipertermófilos

PRESIÓN
Microorganismos barófilos (piezófilos)

pH
Microorganismos acidófilos Microorganismos alcalófilosSALINIDAD
Microorganismos halófilos

OTROS AMBIENTES EXTREMOS PANORAMA ACTUAL

Hace alrededor de 50 años: ¨La vida sólo puede existir en un número determinado de ambientes” En la actualidad: “Los microorganismos se encuentran prácticamente en todos los ambientes concebibles”

BACTERIAS

Algunos ambientes son inadecuados para la mayoría de los organismos vivos

AMBIENTES EXTREMOSMICROORGANISMOS EXTREMÓFILOS

Microorganismos extremófilos:
Microorganismos que crecen con éxito en un ambiente extremo

Ambiente extremo:
Ambiente en el que las condiciones físicas y geoquímicas no presentan valores entre los rangos “normales” o cercanos a ellos TÉRMINOS T = 4 – 40 ºC pH 5 – 8.5 AMPLIAMENTE ACEPTADOS Salinidad 1974
Término “Extremófilo”. MacElroy, R. D. 1974, Biosystems 6:74-75 Otros

1996

“Primer Congreso Internacional sobre Extremófilos” Primer número de “Extremophiles”

1997

Hipertermófilo

TEMPERATURA PRESIÓN pH SALINIDAD DESECACIÓN SUSTANCIAS QUÍMICAS BAJA [NUTRIENTES]

Termófilo Psicrófilo Barófilo (Piezófilo) Alcalófilo Acidófilo Halófilo Xerófilo

INTRODUCCIÓN DESCUBRIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS EXTREMÓFILOS
ARQUEOBACTERIAS YEXTREMOFILIA

PARÁMETROS AMBIENTALES QUE DEFINEN AMBIENTES EXTREMOS
TEMPERATURA
Microorganismos psicrófilos Microorganismos termófilos e hipertermófilos

PRESIÓN
Microorganismos barófilos (piezófilos)

pH
Microorganismos acidófilos Microorganismos alcalófilos

SALINIDAD
Microorganismos halófilos

OTROS AMBIENTES EXTREMOS PANORAMA ACTUAL

Synechococcus

Arroyo “Octopus”

ChlorofexusBacteria verde no del azufre termófila

Cianobacteria termófila

Bacterias filamentosas

• Características físicas (altas temperaturas)

• Características químicas (ácido sulfúrico)

Cyanidium caldarium

Thermus aquaticus

Taq polimerasa
(ADN polimerasa)

Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)
Industria de $300 000 000

Descubrimiento de otros microorganismos que han idoaumentando el límite de Temperatura para la vida:
♦ Chimeneas calientes terrestres: Sulfolobus Acidianus Thermoproteus T = 100 ºC

♦ Chimeneas hidrotermales marinas:
Pyrolobus Pyrococcus Methanopyrus T = 100 – 113 ºC

ARNr
Procariotas

Eubacteria

Archaeobacteria = Archaea Metanógenas (anaerobias, productoras de metano, termófilos)

ARNr, paredes celulares, membrana plasmática,citocromos metabólicos, sistemas de replicación y expresión

Hipertermófilas

Arqueobacterias
(Termothoga y Aquifex)

Bicapa lipídica

Monocapa lipídica

Glicerol

Isopreno

Ac. grasos

Glicerol

Metanógenos, Halófilos Termoacidófilos Termófilos Hipertermófilos (psicrófilos)

INTRODUCCIÓN DESCUBRIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS EXTREMÓFILOS
ARQUEOBACTERIAS Y EXTREMOFILIAPARÁMETROS AMBIENTALES QUE DEFINEN AMBIENTES EXTREMOS
TEMPERATURA
Microorganismos psicrófilos Microorganismos termófilos e hipertermófilos

PRESIÓN
Microorganismos barófilos (piezófilos)

pH
Microorganismos acidófilos Microorganismos alcalófilos

SALINIDAD
Microorganismos halófilos

OTROS AMBIENTES EXTREMOS PANORAMA ACTUAL

♦ Formación de cristales de hielo a bajas temperaturas
♦Desnaturalización ♦ Alteración ♦ Alteración
Velocidad de crecimiento

de las moléculas

de las membranas en la solubilidad de los gases
Termófilos Mesófilos Psicrófilos Hipertermófilos

Mesófilos
Psicrófilos

Termófilos Hipertermófilos

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

Temperatura

Crecimiento óptimo: 10-15 ºC Crecimiento máximo: 20 ºC...