BIOSENSOR Bioluminiscencia

2010 Volumen 2, No. 3
Revista Científica de la Universidad Autónoma de Coahuila

LA BIOLUMINISCENCIA DE MICROORGANISMOS MARINOS Y SU
POTENCIAL BIOTECNOLÓGICO.
Claudia Isabel Sáenz Marta y Guadalupe Virginia Nevárez Moorillón
Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Chihuahua. Circuito Universitario No. 1,
Nuevo Campus Universitario. Chihuahua, Chih. 31125. Correo electrónico:vnevare@uach.mx
RESUMEN
El fenómeno de bioluminiscencia se refiere a la luz producida por organismos vivos, y de entre ellos, los más
abundantes son bacterias de origen marino. Las bacterias luminiscentes marinas más estudiadas son las especies
de Vibrio harveyi y Vibrio fischeri, que se encuentran asociadas a otros organismos marinos (peces, calamares, etc)
o de forma libre. El mecanismo deluminiscencia por parte de estos microorganismos, esta dado por una reacción
bioquímica en la que participan la luciferina, el oxígeno, la enzima luciferasa y el ATP, para dar como resultado la
formación de luz y agua. Este proceso está regulado por varios genes denominados lux. A su vez la expresión de
estos genes está regulada por el fenómeno de quorum sensing, que se refiere a la comunicación entrebacterias,
dado que la emisión de luz solo aparece cuando existe una alta densidad celular. El mecanismo de producción de
luz por bacterias marinas luminiscentes, permite su aplicación posterior en diferentes sistemas biológicos,
aprovechando el mecanismo bioquímico de producción de luz, como un indicador de actividades específicas. El uso
del sistema luciferina/luciferasa como marcadores bioquímicos,han permitido el desarrollo de sistemas de
monitoreo en aplicaciones ambientales, sanitarias, clínicas y genéticas. El sistema ha servido tanto de modelo para
el estudio de los procesos de intercomunicación entre los organismos, como herramienta para el desarrollo de
sistemas de monitoreo biológico, basados en la producción de luz y la cuantificación indirecta del ATP
Palabras clave:Bioluminiscencia, Genes lux, Ambiente marino, quorum sensing, Vibrio harveyi, Vibrio fischeri
INTRODUCCIÓN
La bioluminiscencia es un interesante proceso bioquímico, por el que los organismos emiten luz. Este fenómeno
ocurre en muchas especies de animales tanto vertebrados como invertebrados, plantas, hongos, insectos y
bacterias. (Wegrzyn y Czyz, 2002). Estos organismos están ampliamente distribuidos a lo largodel planeta en
numerosos ambientes, pero de todos los organismos, se consideran a las bacterias bioluminiscentes como las más
abundantes en la naturaleza (Meighen, 1993). El hábitat principal de estas especies es el océano, ya sea que se
encuentren viviendo de manera libre o asociadas frecuentemente de manera simbiótica (en el tracto intestinal y en
órganos luminosos) con otros organismos marinos(González y Díex, 1996).
Las especies de bacterias marinas mayormente estudiadas son Vibrio harveyi y Vibrio fischeri. Se sabe
que V. harveyi puede estar asociado al intestino de algunos animales marinos o encontrarse como un
microorganismo de vida libre en el océano; mientras que V. fischeri además de encontrase en estos hábitats
también vive en cultivo puro como simbionte de los órganosproductores de luz en varios peces y calamares
(Bassler y col., 1997). Photobacterium phosphoreum, Photobacterium leiognathi y Xenorhabdus luminescens, son
ejemplos de otros microorganismos bioluminiscentes que ha proporcionado información valiosa (Winpee y col.,
1991; Meighen, 1993). Estos organismos han captado la atención de investigadores a lo largo de la historia, desde
Caius Plinius (23-79 A.D)hasta Harvey en 1957 (Koncz y col., 1990), dada su notable belleza en la oscuridad
debida a su capacidad de emitir luz. Sin embargo, los orígenes de estas bacterias aun no están claramente
establecidos. Una de estas razones es que la mayoría de los organismos bioluminiscentes son relativamente
inaccesibles a la investigación, por la distribución ecológica de los mismos. Desde su descubrimiento, se...