Adaptaciones De Bater As Y Archeas Extremofilas

Universidad Autónoma de Baja California


Facultad de Ingeniería Arquitectura y Diseño



Adaptaciones de Bacterias y Archeas Extremófilas



Vania Olivarez Medina



Bioingeniería

Grupo 631
9 de marzo del 2015


Introducción
En el pasado se creía que tanto bacterias como Archeas pertenecían al reino mónera ya que ambas son organismos procariontes, sin embargo se descubrieron diferenciasmoleculares entre Archeas y Eubacterias. En la actualidad se considera que las Archeas están filogenéticamente más cercanas a Eukaria que a bacteria1. Por lo que se ha establecido la existencia de tres dominios (figura 1).









1 Árbol filogenético de la vida propuesto en 1990.
Ambos dominios tanto bacteria como Archea presentan organismos extremófilos. Estos organismos como su nombre lo dicehabitan en ambientes extremos, lugares considerados inhabitables para los hombres. Ellos crecen de manera óptima bajo condiciones extremas de presión, pH, temperatura, salinidad, radiación y altos niveles de compuestos tóxicos.
Macelroy uso el termino extremófilo por primera vez en 19742. El descubrimiento de organismos resistentes a temperaturas mayores a los 60°C fue realizado por el microbiólogoThomas D. Brock ocurrió en 1960s en el Parque Nacional de Yellowstone en los EE.UU3.
El dominio Archea presenta más organismos abundantes en ambientes extremos, ya que las Archeas presentan características moleculares y estructurales distintas a las bacterias especialmente en su pared celular y moléculas que participan en el proceso de traducción.

Los organismos extremofilos pueden clasificarsede acuerdo a la condición extrema que soporten algunas de estas clasificaciones son:
Temperatura (psicrófilos, mesófilos, termófilos, hipertermofilos).
pH (acidófilos, alcalófilos).
Presión (barófilos)
NaCl (halófilos)
Clasificación por su temperatura
La temperatura es una de las condiciones ambientales más importantes en el desarrollo de los organismos, cuando estos llegan a su temperatura máximapor encima de la cual sus reacciones enzimáticas se desarrollan correctamente los componentes de la célula comienzan a degradarse de manera irreversible lo cual termina en muerte celular4. Contrariamente a temperaturas mínimas la velocidad de las reacciones enzimáticas disminuye hasta cesar completamente. En relación con la temperatura se pueden clasificar en 4 tipos de organismos psicrófilas,mesófilas, termófilas e hipertermófilas (figura 2).

Principales adaptaciones bioquímicas en los organismos psicrófilos
enzimas más resistentes al frío
sistemas de transporte adaptados a bajas temperaturas
A bajas temperaturas, sus proteínas pierden rigidez y ganan flexibilidad estructural.
los fosfolípidos de la membrana celular aumentan la proporción de ácidos grasos insaturados (y en algunasbacterias, poliinsaturados, con entre 4 y 9 dobles enlaces); ello supone que la membrana sigue en su estado semifluido, evitándose su congelación5.
En Arqueas, en lugar de los habituales lípidos a base de ésteres de ácidos grasos con glicerol (el éter es mas resistente), existen lípidos a base de éteres de alcoholes de cadena larga con glicerol6. Los alcoholes suelen ser derivados poliisoprenoides.Este tipo de membranas son más rígidas que las de eubacterias.

Estos organismos se pueden encontrar en regiones polares, montañas altas, aguas marinas frías, sedimentos marinos, océanos congelados, lagos alpinos.

Principales adaptaciones bioquímicas en organismos termófilos e hipertermofilos
Los organismos termófilos e hipertermófilos que se conocen hasta ahora están dentro de los dominiosbacteria y archea. Los organismos termófilos tienen un crecimiento optimo en temperaturas que van desde los 45°C a los 80°C, mientras que los hipertermófilos se desarrollan por encima de los 80°C hasta los 113°C.

Adaptaciones moleculares en termófilos.
Membrana citoplasmática
Poseen en su membrana celular una cadena de lípidos que produce enzimas que son estables a altas temperaturas.
Lípidos...