«Biología del suelo»
La geosmina, que significa en griego «aroma de la tierra», es una sustancia química producida por la bacteria Streptomyces coelicolor, también conocida como bacteria de Albert, y algunas cianobacterias, las cuales se hallan en el suelo y son perceptibles típicamente cuando la tierra se humedece; por ejemplo, cuando llueve. Algunos hongos filamentosos, como Penicillium expansum, también producen geosmina. Su fórmula es: 4,8a-dimetildecalina-4a-ol o 4,8a-dimetil-decahidronaftaleno-4a-ol.
El Streptomyces es un microorganismo importante en el campo de la medicina moderna y actual, dada la factibilidad de obtener a partir de élantibióticos, entre ellos, agentes antibacterianos muy conocidos como la tetraciclina, la eritromicina, la rifampicina o la kanamicina, antifúngicoscomo la nistatina, y agentes antitumorales, antihelmínticos e inmunosupresores, entre otros.
La investigación de su genoma ha permitido determinar el gen productor de su característico aroma, el cual al ser manipulado experimentalmente y suprimido de la bacteria, se perdía.
Este compuesto es importante para los animales vertebrados que habitan el desierto, principalmente para los camélidos, quienes al percibir su olor pueden tener la seguridad de que encontraran agua en poco tiempo. Los nematodos y los insectos también se benefician de este compuesto, pues al captarlo se dirigen hacia donde se halla la humedad. Los botánicos también han descubierto geosmina en flores de cactusy flores del Amazonas, cuyos olores atraen a los insectos en busca de agua y de esta manera y accidentalmente polinizan la flor.
La geosmina es también responsable de algunos aromas no deseados en el vino. Cuando la uva ha sido atacada por alguno de los hongos filamentosos productores de geosmina, el vino puede también presentar aromas terrosos característicos de esta sustancia.
Pocas son las personas a quienes el olor de la tierra mojada les resulte desagradable, ese aroma en muchas ocasiones evoca a añoranzas, es inspiración de poetas y sobre todo nos resulta familiar, es uno de esos aromas que difícilmente podríamos confundir.
Bueno pues ese aroma se debe a la actividad microbiana, específicamente de Streptomyces coelicolor, Penicillium expansum y algunas cianobacterias. Estos tipos de microorganismo producen laGeosmina que es una molécula que producen coo mecanismo de defensa y se potencializa con el agua.
La síntesis de esta molécula es compleja, en el 2007 fue posible la obtención mediante técnicas enzimáticas. [artículo]
Pero por muy raro que parezca, esta molécula además de producir el característico aroma a tierra mojada, sirve de guía para ciertos animales que necesitan localizar agua, tal es el caso de los camellos, lombrices, caracoles, etc. Así mismo, puede ser responsable de aromas indeseables en el vino.
Entonces ya saben, la próxima vez que les llegue el aroma a tierra mojada, recuerden que todo se debe a la actividad microbiana.
 |
| Geosmina |
Se conoce como suelo, la parte superficial de la corteza terrestre, conformada por minerales y partículas orgánicas producidas por la acción combinada del viento y el agua por procesos de desintegración orgánica. Es un recurso natural, un sistema complejo y dinámico en el que se efectúan procesos que involucran componentes físicos, químicos, e incluso componentes vivos.
Los componentes del suelo como mezcla.
Son la parte liquida, solida y gaseosa del suelo.
La parte liquida es una fracción formada por disolución acuosa de las sales, los iones mas comunes y un amplia serie de sustancias orgánicas.
El agua en el suelo puede estar relacionada en tres formas diferentes con el esqueleto sólido:
La segunda es retenida entre las partículas por las fuerzas capilares, las cuales, textura pueden ser mayores que la fuerza de la gravedad. Esta porción de agua puede ser utilizada por las plantas.
La tercera excede el agua capilar, que en ocasiones puede llenar todos los espacios intersticiales en las capas superiores del suelo, con el tiempo alimenta los acuíferos más profundos. Cuando todos los espacios intersticiales están llenos de agua, el suelo se dice saturado.
Nitrosoccus es un género microbiológico comprendiendo bacterias elipsoidales del suelo. Son importantes en el ciclo del nitrógeno por transformar amonio (tóxico) a nitrito; y así obtienen su energía de la quimiosíntesis, convirtiendo el amonio NH4 en nitritos NO2.
Una especie de este género de bacteria fue aislado en 1965, bautizándose como Nitrosocystis oceanus, y más tarde cambiado aNitrosococcus oceani, con el que se lo conoce actualmente.La morfología de Nitrosococcus es esférica o elipsoide, entre 1,5-2,5 micrones de diámetro. Un cepillo de flagelos se localizan polarmente permitiéndoles motilidad. Son Gram-negativas y aeróbicamente quimioautótrofos, creciendo con amonio como sustrato y dióxido de carbono como la principal fuente de carbono.
Reacción global: NH4+ + 1 1/2 O2 ----> NO2- + HOH + 2H+
En condiciones anaeróbicas: NH2OH --> NOH --> N2O
Nitrosococcus Oceani es un marino, gramnegativos, chemolithoautotrophic, amoniaco-oxidante bacteria (AOB). Su principal fuente de energía es de la oxidación de amoníaco. A cambio las células liberan óxido de nitrógeno y nitrógeno. Cada celda puede producir hasta 2x10-6microM de NO2 / día (Watson, 1962). Fueron las primeras bacterias nitrificantes aisladas de agua del océano abierto por Watson en 1962. En el momento en que se conoce como Nitrosocystis oceanus . N.oceani es capaz de formar quistes y zoogloea en condiciones muy duras. Sin embargo, cuando su genoma fue completamente secuencia, poco de su genoma contribuye a tolerar ambientes difíciles (Klotz 2006). Se encontró en el mundo marino. Fue encontrado en el Océano Pacífico, y el Océano Atlántico. Curiosamente, se encontró también para estar en las aguas saladas del lago Bonney durante el uso de FISH para la detección. Se distribuye ampliamente (Ward 2002). Sin embargo, dentro de las bacterias oxidantes de amoníaco marinos, es dominante por BETAPROTEOBACTERIA (Nold 2000). Nold ha utilizado cebadores, que son complementarias a la región conservadora del amo y PMO gen, para detectar la existencia de ambos gammaproteobacteria y BETAPROTEOBACTERIA en muestras de agua marina recogidas en todo el mundo. Se genoma ha sido completamente secuencia por Klotz en 2006. En el océano, es un objetivo frecuente para bacterriophage.
Mientras nitrifer betaproteobacterial tiene un operón rrn, N.oceani contiene dos juegos completos de operones rrn. Sin embargo, se requiere sólo una copia del operón. Su genoma codifica veinte aminoacil-tRNA sintetasas. Es también codifica para dos formas de LysRS y dos formas distintas de GlxRS pero AsnRS y GlnRS no se encuentran. Encontró que tenía varios antiporters sodio / hidrógeno que desempeña un papel importante en el mantenimiento del pH intracelular que le permite sobrevivir en el ambiente de alta sal (Klotz 2006).
Sus significados son que N. Oceani tiene tanto la nitrificación y desnitrificación actividades. Contribuye significativamente en desnitrificantes el amonio tóxico, un producto de desecho de animales y plantas, en nitrato liberando a la atmósfera como un recurso para que las plantas crecen en. También podría desnitrificar NO3- en gas verde N2. (4)
De Fondo
En 1971, Watson clasificado bacterias oxidantes de amoníaco en cuatro géneros basados en la morfología, estructura fina, y el porcentaje de guanina-citosina (GC) dentro del genoma de 27 cepas de bacterias nitrying. Nitrosomonas y Nitrosocystis especies forman un grupo, tanto de ellos pertenecen a . gammaproteobacteria Nitrosolobus y Nitrosospira forman otro grupo; ambos pertenecen a BETAPROTEOBACTERIA. A finales de este wass clasificación confirmada por la secuencia 16S rRNA (Head 1993, Purkhold 2000). La secuencia de amo y PMO genes también se utilizan para construir el árbol filogenético (Purkhold 2000)
Nitrosococcus halophilus es la especie de armario relacionadas a Nitrosococcus Oceani . Entre otros cultivada aeróbico AOB, N.oceani y N. halophilus son los dos únicos organismos que son gammaproteobacterial AOB, el resto son Betaproteobacteial AOB. Nitrosococcus Oceani reside en ambiente salino, que se encuentra en el mundo marino o de agua de mar. Su presencia se detecta mediante inmunofluorescencia y FISH. (Klotz 2006))
Estructura y Metabolismo
N.oceani ' s morfología varía de esférica a elipsoidal. Las células son 1.8 hasta 2.2 micrómetros de diámetro. Su pared celular es tan gruesa como 250A, mientras que el espesor de la membrana plasmática es 80A. Se encuentra como diploides, o de vez en cuando como tétradas, y tiene flagelos y dos capas de membrana (Watson 1962). Dentro de la célula hay una densa capa de envoltura que componen la estructura de triplete interior; hay una serie de aplanado orgánulo unido a la membrana alineados en el centro de la célula.
Nitrosococcus Oceani se basa en la oxidación del amoníaco a nitrito para obtener energía para el crecimiento. Sin embargo, ser miembro de Chromatiaceae, N.oceani también participan en el ciclo de azufre; que reduce el sulfato en H2S (Klotz 2006).
Como el amoniaco se transporta en la célula, pasó por la unida a la membrana monooxigenasa amoníaco de cobre (AMO) enzima hertero trimérica que se oxida a hidroxilamina (Hooper 2005). La absorción de amoniaco se regula por la relación de glutamina y glutamato (Klotz, 2006). La hidroxilamina se oxida a nitrito por oxidorreductasa hidroxilamina periplásmico (HAO), que se une a siete hemes de tipo C y un heme sitio activo, P460 heme (Numata 1990). HAO también se llama octaheme HAO. La hidroxilamina que se pierde por HAO se oxida por periplásmico proteína citocromo P460 monoheme (Vannelli 1996). El proceso de oxidante se encuentra también en los géneros estrechamente relacionados Nitrosomonas y Nitrosospira de Betaproterobacteria (Head 1993). Se estudió ampliamente enNitrosomonas europaea . El proceso de oxidación de amoniaco se hace siguiendo el flujo del electrón. El electrón obtenida por octaheme HAO se transfiere a la ubiquinona unido a la membrana mediada por tetraheme citocromo C554 y asociada a la membrana citocromo tetraheme cm552 . Finalmente dos electrones se introducen en AMO y dos en la cadena de transporte de electrones al citocromo oxidasa. Los pasos y agotadoras del proceso de oxidación del amoníaco con el apoyo de la agrupación de hao genes en N. europaea (Bergmann, 1994). Y Bergmann argumenta más adelante en 2005 que la agrupación de hao genes, con la copia de seguridad de los análisis filogenéticos, evolucionó en los antepasados gammaproterobacterial de bacterias oxidantes de amoníaco autotroph existente. El Haogrupo de genes encontró que reside en AAOB betaproteobacterial como resultado de la transferencia horizontal de genes.
Genoma
Una secuencia completa del operón amo, el amoCAB, por N. Oceani ha sido completado por Alzerreca JJ. Del informe se concluye lo siguiente: 49-53% es idéntico al gen que codifica la PMO para monooxigenasa mathane de capsulatus Methylococcus, 39-42% idéntico al gen amo de beta-proteobacterias. Dentro amo operón, se encontraron tres genes, el CMOZ, amoA y amoB. Hay 286bp y 65bp spacer intergenetic entre CMOZ y amoA, entre amoA y amoB relativamente. Alzerreca concluyó a partir de la secuencia completa del operón amo que esto permite una clasificación más fina filogenético de 16S rRNA por sí solos (Alzerreca, 1999)
Nitrosococcus Oceani wass genoma completado la secuencia a principios de 2006. N. Oceani tiene un único cromosoma circular 3481691 pb en tamaño y un plásmido 40.420 pb en tamaño. El cromosoma contiene 3052 secuencias que codifican proteínas, mientras que el plásmido codifica 41 proteínas (Klotz 2006). Al menos veintidós genes CodeA para proteínas que están implicadas en el transporte de hierro. En su genoma también podemos encontrar varios sistemas de captación para otros iones inorgánicos, varios de sodio / antiporters de hidrógeno, varios de exportación de proteínas, sistemas de secreción incluyendo una preproteína translocasa, sistema TatABC, tipo II general de la secreción / pilus vía de síntesis, así como ADN conyugal tipo IV / sistema de transferencia de proteínas. También codifica para la forma I Rubisco Tiene un grupo de genes que codifican para las partes del sistema de transporte de azúcar de tipo PTS. Dos grandes grupos de genes codifican para genes flagelación y la motilidad. A pesar de que es capaz de metabolizar el metano, es muy limitado, ya que tiene sólo una proteína quimiotaxis metil-aceptar (Klotz 2006).
Transporte
Nitrosococcus Oceani tamaño del genoma es 3,4Mb. Cada genoma Mb codifica para aproximadamente 35,23 proteínas para hacer el transporte hasta un total de 124 proteínas para todo el sistema de transporte. transporte primario N.oceani 'se basa en el transporte secundario, secundaria es el transporte dependiente de ATP. 50% de las proteínas totales del transportador son transportador secundario, y el 34,7% de las proteínas totales del transportador contribuye a los canales dependientes de ATP. Quede con 7,3%, 4%, 4% codifican canales iónicos, sistema de fosfotransferasa, relativamente. 4% del total de proteínas transportadoras permaneció unclassifed.
Ecología
Nitrosococcus Oceani impacto en el ecosistema es la liberación masiva de gases de óxido de nitrógeno y de nitrógeno en la atmósfera de completar el ciclo de nitrificación. También contribuye a mantener la concentración de nitrato en la piscina de nitrógeno en las profundidades del océano a 40 micras (Klotz 2006).
En el lago Ganzirri salobre, una correlación de la creciente de carbono orgánico particulado (POC), nitrógeno orgánico particulado (PON) y la abundancia de Nitrosococcus especie se encuentra positivamente (Zaccone 1996). Sin embargo, una correlación negativa con la concentración de oxígeno. Curiosamente, a través de inmunofluorescencia se informó de que hay una superposición de antisuero policlonal de conejos con antisuero. Se encontró que estos antisueros policlonales para ser transversal reaccionado con otras cepas oxidantes de amoníaco, pero no con otras bacterias marinas (Zaccone 1996).
No hay comentarios:
Publicar un comentario