Deinococcus – Thermus es un filo de bacterias que son altamente resistentes a los peligros ambientales, también conocidos como extremófilos . [1] Estas bacterias tienen paredes celulares gruesas que les danmanchas grampositivas , pero incluyen una segunda membrana y, por lo tanto, tienen una estructura más cercana a las de las bacterias gramnegativas . [2] [3] [4] Cavalier-Smith llama a este clado Hadobacteria [5] (de Hades , elinframundo griego ).
Taxonomía [ editar ]
- Los Deinococcales incluyen dos familias ( Deinococcaceae y Trueperaceae ), con tres géneros, Deinococcus , Deinobacterium y Truepera . [6] [7] [8] Truepera radiovictrix es el primer miembro divergente de la orden. [6] Dentro del orden, Deinococcus forma un grupo monofilético distinto con respecto a las especies de Deinobacterium y Truepera . [9]El género incluye varias especies que son resistentes a la radiación; Se han hecho famosos por su capacidad para comer desechos nucleares y otros materiales tóxicos, sobrevivir en el vacío del espacio y sobrevivir a los extremos de calor y frío. [10]
- Los Thermales incluyen varios géneros resistentes al calor ( Marinithermus , Meiothermus , Oceanithermus , Thermus , Vulcanithermus , Rhabdothermus ) ubicados dentro de una sola familia, Thermaceae . [7] [8] [11] Los análisis filogenéticos demuestran que dentro de las especies Thermales , Meiothermus y Thermus forman un grupo monofilético, con respecto a Marinithermus , Oceanithermus , Vulcanithermus y Rhabdothermusesa rama como grupos externos dentro del orden. [9] Esto sugiere que las especies Meiothermus y Thermus están más estrechamente relacionadas entre sí en relación con otros géneros dentro del orden. Thermus aquaticus fue importante en el desarrollo de la reacción en cadena de la polimerasa, donde los ciclos repetidos de calentamiento del ADN hasta casi la ebullición hacen que sea ventajoso usar una enzima de ADN polimerasa termoestable. [12]
Aunque estos dos grupos evolucionaron a partir de un antepasado común, los dos mecanismos de resistencia parecen ser en gran medida independientes. [9] [13]
Firmas moleculares [ editar ]
Se han encontrado firmas moleculares en forma de indeles de firma conservados (CSI) y proteínas (CSP) que son compartidos de manera única por todos los miembros que pertenecen al filo Deinococcus-Thermus . [1] [9] Estos CSI y CSP son características distintivas que delimitan el filo único de todos los demás organismos bacterianos, y su distribución exclusiva es paralela a las diferencias observadas en fisiología. También se ha encontrado que los CSI y los CSP respaldan el orden y las clasificaciones taxonómicas a nivel familiar dentro del filo. Se cree que algunos de los CSI que respaldan las distinciones de nivel de orden desempeñan un papel en las características extremófilas respectivas . [9] Los CSI encontrados enLa subunidad beta de ARN polimerasa dirigida por ADN y la topoisomerasa de ADN I en especies Thermales pueden estar involucradas en la termofilia , [14] mientras que las que se encuentran en Excinucleasa ABC, ADN girasa y proteína de reparación de ADN RadA en especies de Deinococcales pueden estar asociadas con la radiorresistencia . [15] Dos CSP que se encontraron exclusivamente para todos los miembros que pertenecen al género Deinococcus están bien caracterizados y se cree que juegan un papel en su fenotipo característico radiorresistente. [9] Estos CSP incluyen la proteína de reparación del daño del ADN PprA, la proteína de unión al ADN monocatenaria DdrB.
Además, algunos géneros dentro de este grupo, incluidos Deinococcus , Thermus y Meiothermus , también tienen firmas moleculares que los demarcan como géneros individuales, incluidos sus respectivas especies, proporcionando un medio para distinguirlos del resto del grupo y todas las demás bacterias. [9] Los CSI también se han encontrado específicos para Truevic radiovictrix .
Filogenia [ editar ]
La filogenia se basa en la versión 123 de LTP basada en ARN 16S del Proyecto 'El árbol vivo de todas las especies' . [dieciséis]
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Nota:
♠ Cepas encontradas en el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) pero que no figuran en la Lista de nombres procariotas con nomenclatura permanente (LSPN)
♠ Cepas encontradas en el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) pero que no figuran en la Lista de nombres procariotas con nomenclatura permanente (LSPN)
Taxonomía [ editar ]
La taxonomía actualmente aceptada se basa en la Lista de nombres procariotas con pie en la nomenclatura (LPSN) [17] y el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) [18]
- Filo Deinococcus - Thermus [Deinococcaeota Oren et al. 2015 ]
- Clase Deinococci Garrity & Holt 2002 ["Hadobacteria" Cavalier-Smith 1992 emend. Cavalier-Smith 1998 ; Hadobacteria Cavalier-Smith 2002 ; "Xenobacterias"]
- Orden Deinococcales Rainey et al. 1997
- Familia Deinococcaceae Brooks y Murray 1981 emend. Rainey y col. 1997
- Género Deinococcus Brooks y Murray 1981 emend. Rainey y col. 1997
- Género Deinobacterium Ekman et al. 2011
- Familia Trueperaceae Rainey et al. 2005
- Género Truepera da Costa, Rainey y Albuquerque 2005
- Familia Deinococcaceae Brooks y Murray 1981 emend. Rainey y col. 1997
- Orden Thermales Rainey y Da Costa 2002
- Familia Thermaceae Da Costa y Rainey 2002
- Género Thermus Brock y Freeze 1969 emend. Nobre y col. 1996
- Género Meiothermus Nobre et al. 1996 enmend. Albuquerque y col. 2009
- Género Marinithermus Sako et al. 2003
- Género Oceanithermus Miroshnichenko et al. Enmienda 2003 Mori y col. 2004
- Género Rhabdothermus Steinsbu et al. 2011
- Género Vulcanithermus Miroshnichenko et al. 2003
- Familia Thermaceae Da Costa y Rainey 2002
- Orden Deinococcales Rainey et al. 1997
- Clase Deinococci Garrity & Holt 2002 ["Hadobacteria" Cavalier-Smith 1992 emend. Cavalier-Smith 1998 ; Hadobacteria Cavalier-Smith 2002 ; "Xenobacterias"]
Genomas secuenciados [ editar ]
Actualmente hay 10 genomas secuenciados de cepas en este filo. [19]
- Deinococcus radiodurans R1
- Thermus thermophilus HB27
- Thermus thermophilus HB8
- Deinococcus geothermalis DSM 11300
- Deinococcus deserti VCD115
- Meiothermus ruber DSM 1279
- Meiothermus silvanus DSM 9946
- Truepera radiovictrix DSM 17093
- Oceanithermus profundus DSM 14977
Las dos especies de Meiothermus se secuenciaron bajo los auspicios del proyecto Genomic Encyclopedia of Bacteria and Archaea (GEBA), cuyo objetivo es secuenciar organismos basados en la novedad filogenética y no en la patogenicidad o notoriedad. [20] Actualmente, el genoma de Thermus aquaticus Y51MC23 se encuentra en las etapas finales de ensamblaje por el DOE Joint Genome Institute
Archaea ( / ɑr k i ə / ( escuchar )
o / ɑr k eɪ ə / Ar- KEE -ə o ar- KAY -ə ) (singular archaeon ) constituyen un dominio de organismos unicelulares . Estos microorganismos carecen de núcleos celulares y, por lo tanto, son procariotas . Las arqueas fueron clasificadas inicialmente como bacterias , recibiendo el nombre de arqueobacterias.(en el reino Archaebacteria), pero esta clasificación está pasada de moda. [6]
o / ɑr k eɪ ə / Ar- KEE -ə o ar- KAY -ə ) (singular archaeon ) constituyen un dominio de organismos unicelulares . Estos microorganismos carecen de núcleos celulares y, por lo tanto, son procariotas . Las arqueas fueron clasificadas inicialmente como bacterias , recibiendo el nombre de arqueobacterias.(en el reino Archaebacteria), pero esta clasificación está pasada de moda. [6]
Las células arqueales tienen propiedades únicas que las separan de los otros dos dominios , Bacteria y Eukaryota . Las arqueas se dividen además en múltiples filos reconocidos . La clasificación es difícil porque la mayoría no se han aislado en el laboratorio y solo se han detectado mediante el análisis de sus ácidos nucleicos en muestras de su entorno.
Las arqueas y las bacterias son generalmente similares en tamaño y forma, aunque algunas arqueas tienen formas muy diferentes, como las células planas y cuadradas de Haloquadratum walsbyi . [7] A pesar de esta similitud morfológica con las bacterias, las arqueas poseen genes y varias vías metabólicas que están más estrechamente relacionadas con las de los eucariotas, especialmente para las enzimas involucradas en la transcripción y traducción . Otros aspectos de la bioquímica arqueológica son únicos, como su dependencia de los lípidos de éter en sus membranas celulares , incluidos los arqueoles.. Las arqueas usan más fuentes de energía que los eucariotas: estos van desde compuestos orgánicos , como azúcares, hasta amoníaco , iones metálicos o incluso hidrógeno gaseoso . Las arqueas tolerantes a la sal ( Haloarchaea ) usan la luz solar como fuente de energía, y otras especies de arqueas fijan carbono , pero a diferencia de las plantas y las cianobacterias , ninguna especie conocida de arqueas hace ambas cosas. Las arqueas se reproducen asexualmente por fisión binaria , fragmentación o gemación ; a diferencia de las bacterias, ninguna especie conocida de Archaea forma endosporas .
Las primeras arqueas observadas fueron extremófilos , que viven en ambientes hostiles, como aguas termales y lagos salados sin otros organismos, pero las herramientas de detección mejoradas condujeron al descubrimiento de arqueas en casi todos los hábitats , incluidos el suelo, los océanos y las marismas . También son parte de la microbiota de todos los organismos, y en la microbiota humana son importantes en el intestino , la boca y la piel. [8] Las arqueas son particularmente numerosas en los océanos, y las arqueas en el plancton pueden ser uno de los grupos de organismos más abundantes en el planeta. Las arqueas son una parte importante de la vida de la Tierra, y pueden desempeñar funciones en el ciclo del carbono y el ciclo del nitrógeno . No se conocen ejemplos claros de patógenos o parásitos arqueológicos . En cambio, a menudo son mutualistas o comensales , como los metanógenos (cepas productoras de metano) que habitan el tracto gastrointestinal en humanos y rumiantes , donde su gran número ayuda a la digestión . Los metanógenos también se utilizan en la producción de biogás y el tratamiento de aguas residuales , y la biotecnología.explota las enzimas de las arqueas extremófilas que pueden soportar altas temperaturas y solventes orgánicos .
La reconstrucción de dos genomas arqueológicos altamente inusuales por el ensamblaje metagenómico de novo de múltiples bibliotecas secuenciadas en profundidad a través de análisis filogenéticos multilocus [se necesita aclaración ] , de las aguas superficiales del lago Tyrrell , un lago hipersalino en el noroeste de Victoria , Australia, ha conducido a la creación de un importante linaje euryarchaeal novedoso , distantemente relacionado con arqueas halofílicas de clase Halobacteria . Además de su alta abundancia en las aguas superficiales del lago Tyrrell, existe una prevalencia de Nanohaloarchaea en otros ambientes hipersalinos en todo el mundo.[1] [2]
Taxonomía [ editar ]
La taxonomía actualmente aceptada se basa en la Lista de nombres procariotas con pie en la nomenclatura (LPSN) [3] y el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI). [4]
- ' Candidatus Haloredivivus ' ♠ Ghai et al. 2011
- ' Candidatus Nanosalina ' ♠ Narasingarao et al. 2012
- ' Candidatus Nanosalinarum ' ♠ Narasingarao et al. 2012
Notas:
♠ Cepa encontrada en el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) pero no incluida en la Lista de nombres procariotas con Nomenclatura permanente (LPSN)
♠ Cepa encontrada en el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) pero no incluida en la Lista de nombres procariotas con Nomenclatura permanente (LPSN)
Nanoarchaeota (griego, "enano o pequeño y antiguo") es un filo de Archaea . [1] Este filo actualmente solo tiene un representante, Nanoarchaeum equitans .
DPANN es un acrónimo formado por las iniciales de los primeros cinco grupos descubiertos, Diapherotrites , Parvarchaeota , Aenigmarchaeota , Nanoarchaeota y Nanohaloarchaeota . Más tarde, Woesearchaeota y Pacearchaeota fueron descubiertas y propuestas dentro del superfilo DPANN. [3] En 2017, otro phylum Altiarchaeota se colocó en este superphylum. [4]
El DPANN agrupa diferentes filos con una variedad de distribución ambiental y metabolismo, que van desde formas simbióticas y termofílicas como Nanoarchaeota , acidófilos como Parvarchaeota y no extremófilos como Aenigmarchaeota y Diapherotrites . DPANN también se detectó en aguas subterráneas ricas en nitrato, en la superficie del agua pero no debajo, lo que indica que estos taxones aún son bastante difíciles de localizar. [5]
Clasificación [ editar ]
- Diapherotrites . Encontrado por análisis filogenético de los genomas recuperados de la filtración de aguas subterráneas de una mina de oro abandonada en los Estados Unidos. [6] [7]
- Parvarchaeota y Micrarchaeota . Descubierto en 2006 en aguas residuales fuertemente ácidas de una mina estadounidense. [8] [9] [10] Son de tamaño muy pequeño y se denominan provisionalmente ARMAN (nanoorganismos acidófilos de la mina Archaeal Richmond).
- Woesearchaeota y Pacearchaeota . Se han identificado tanto en sedimentos como en aguas superficiales de acuíferos y lagos, abundando especialmente en condiciones salinas. [3] [11]
- Aenigmarchaeota . Se encuentra en las aguas residuales de las minas y en los sedimentos de las aguas termales. [12]
- Nanohaloarchaeota . Distribuido en ambientes con alta salinidad. [13]
- Nanoarchaeota . Fueron los primeros descubiertos (en 2002) en una fuente hidrotermal al lado de la costa de Islandia. Viven como simbiontes de otras arqueas.
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