Oceans of Crenarchacota... - Tania Vargas

Oceans of Crenarchaeota: a Personal

History Describing This Paradigm Shift

Jed A. Fuhrman

Volume 6, Number 12, 2011 / Microbe

Por Tania Lucero Vargas Luna

Diversos estudios de las ultimas dos décadas nos demuestran la diversidad y abundancia de estos microoganismos, denominados Archaea, son muy abundantes en la naturaleza, específicamente en los océanos.

En 1978 Carl Woese y George Fox propusieron un análisis minucioso de la base de ARN ribosómico de las secuencias de oligonucleótidos; decían que la vida proviene de “tres líneas de ascendencia  aborigen”, es decir los tres dominios de la vida: bacterias, Euarya y Archaea. Estos resultados son considerados unos de los más importantes en la biología moderna. Dividieron el Archaea en Crenarchaeota que contiene termófilos extremos, y Euryarchaeota que incluye metanógenos, halófilos extremos y algunos termófilos; lo cual ayuda a demostrar que es falsa la impresión de que todas las arqueas son los extremófilos.

Por otro lado Norman Pace sostiene que no se necesita cultivar organismos para determinar sus secuencias de ARNr,  estas se pueden determinar directamente a partir de la biomasa recogida de la naturaleza mediante clonación de secuencias de ARNr  y asi poder comparar las secuencias para determinar la relación que tienen con los arboles filogenéticos. La idea era sustentada por los ecólogos microbianos puesto que en los medios de cultivo se pierden mas de 99% de los microbios.

Uno de los resultados mas interesantes reportado por Steve Giovannoni que uso el método de thennew de PCR con cebadores diseñados para amplificar 165 ARNr de las cianobacterias, estos estudios encontraron al denominado grupo SAR11 en agua de mar de la superficie.

Cuando se creía que SAR11 era novedoso llego el descubrimiento de archaea en el océano, del cual nos cuenta el autor, analizaron muestras de mar por debajo de 500 a 100 m debajo de la superficie, usaron cebadores PCR universales y sorpresivamente descubrieron una alta biodiversidad, donde se encontró que 5 de los 7 clones hallados al azar tenían 165 secuencias de ARNr, lo cual los hacia mas similares a Creanarchaeota, las cuales, según se sabia eran termófilas extremas  y otras arqueas.  Sin embargo observaron que a pesar de ser parientes conocidos había una relación distante entre ellos.

Esto resulto un bumm en la sociedad científica, recibieron muchas criticas positivas, preguntas y demás, un editor afirmaba que "Este nuevo grupo puede ser extremadamente abundante, y puede ser un componente significativo del metabolismo en alta mar”.

Mas tarde Ed DeLong, comenzó a denominar  Grupo I al grupo de las crenarchaeal, Grupo II a algunos Eryarchaeota. Otros investigadores reportaron que los familiares de argueas marinas, denominados Grupo I también  ocupaban hábitats sumamente distintos como el suelo.

Se fueron desarrollando distintos métodos para detectar los clones y las proporciones de las células arqueas cercanas a  la superficie del océano, pero aun mas abundantes en aguas profundas  como archaea, en su mayoría Crenarchaeota, que representan del 20 al 30% de la población microbiana en las profundidades del Pacífico, cerca de California.  Esto sugiere que en realidad las primeras proporcines de clon de hibridación no eran tan impactantes despues de todo.

Los microorganismos que resultaban desconocidos hasta 1992 resultaron ser notablemente abundantes a nivel mundial, alrededor de 1 028 celulas. Para comprender esta gran cantidad hacen una analogía pensando en alinear estos 1028 crenarchaea marinos, suponiendo un diámetro promedio de 0.5 micrometros, estas células se extenderían 5 x 1021 metros, que es aproximadamente 500.000 años luz, es decir, ccerca de 5 veces el diámetro de la Vía Láctea…

Con esta gran abundancia es improbable que lleguemos a examinar mas que una minúscula fracción de estas células.

Investigaciones sugieres que estos microorganismos sinterizan lípidos usando bicarbonato o dióxido de carbono como fuente de carbono, lo que implica autorofia.  Otros informan que estos organismos son una mezcla de heterótrofos y autótrofos, otra posibilidad es que son mixotrophs capaces de ser autótrofos y hererotrofos.

No importa si los microorganismos se llaman de un modo u otro lo que realmente interesa es que son de importancia mundial y probablemente continuaran srprendiendonos a medida que aprendemos mas sobre ellos.