Microorganismos Extremófilos

Hace algún tiempo, se pensaba que la vida sólo existía en un número muy limitado de ambientes y esto es, con las condiciones muy bien definidas.

No obstante, este pensamiento ha sido descartado puesto que se ha encontrado vida en prácticamente todos los rincones explorados, incluso en aquellos que se consideraba no reunían las condiciones necesarias para albergar rastros de vida.

Así tenemos entonces que, estos ambientes considerados inhabitables por el hombre, son hogar de distintos microorganismos, capaces de habitar en estos nichos ecológicos y, no solos adaptarse fácilmente, sino florecer y desarrollar su metabolismo básico sin problema alguno. Es más, muchos de estos microorganismos necesitan de estas condiciones para poder subsistir.

Mediante el desarrollo del presente informe, citaremos algunos aspectos y analizaremos los aspectos de estos organismos que, por decirlo de algún modo, poseen una vida extrema.

Diferentes tipos de Extremófilos

MICROORGANISMOS EXTREMÓFILOS

En primer lugar, debemos comenzar definiendo el término: “extremófilo”

Así tenemos que, los organismos capaces de sobrevivir a condiciones extremas, fuera de las comúnmente llamadas “normales”, es decir: Temperaturas muy elevadas (44 – 121 °C) o bajas (-2 – 20°C), alta salinidad (NaCl 2-5M) y alta alcalinidad (pH arriba de 8) y/o alta acidez (pH menor de 4), son los que reciben este nombre.

Una vez ya comprendido esta definición, es importante mencionar que existen a su vez varias clases de microorganismos extremófilos. El nombre de cada clasificación estará relacionada al ambiente extremo que soportan:

Termófilos

Estos organismos tienen un crecimiento optimo en temperaturas entre los 70-80°C.

Hábitats comunes:

Fuentes termales volcánicas terrestres, termales submarinas, etc.

Termófilos

La adaptación de estos organismos es debido a la alta estabilidad térmica de sus enzimas, esta alta estabilidad se debe a las redes de interacciones iónicas y modificaciones de la membrana plasmática. En una bacteria presentan alargamiento de las cadenas de ácidos grasos, incremento de ácidos grasos saturados y presencia de ramificaciones.

Ejemplos:

-       Bacterias Thermus acuaticus: crecen a Tº mayores de 70°C

-       Sulfolobus acidocaldarius: crece a partir de 85°C

-       Pyrolobus fumarii: temp. óptima de crecimiento es de 105°C. Eucariotas

Psicrófilos

Estos organismos presentan un desarrollo óptimo a bajas temperaturas. (Desde los 20ºC hasta los -5ºC).

Las proteínas de los psicrófilos muestran disminución de interacciones iónicas y enlaces del hidrogeno, poseen menos grupos hidrofóbicos y más grupos cargados en su superficie, esto permite que las proteínas pierdan su rigidez y ganan flexibilidad en su estructura para la realización de sus funciones catalíticas.

Psychrobacter

Las membranas contienen mayor proporción de ácidos grasos no saturados, es así como su fluidez y capacidad de transporte se mantienen bajo condiciones muy frías.

Ejemplos:

- Bacterias gram negativas: Moraxella, Psychrobacter, Polaribacter, Moritella, Vibrio y Pseudomonas.

-       Bacterias gran positivas: Arthrobacter, Bacillus y Micrococcus.

-       Arqueas: Methanogenium, Methanococcoides y Halorubrum.

-       Hongos y levaduras: Penicillium, Cladosporium, Cándida y Cryptococcus

Alcalófilos

Organismos que viven en ambientes con pH por encima de 9.

Hábitat: Muy básicos como lagos sódicos y suelos muy carbonatados.

Estos organismos necesitan aislar el interior de la célula del medio alcalino exterior, ya que algunas moléculas especialmente las hechas de ARN se rompen a pH superior a 8.

Un gradiente de Na es el que suministra la energía para el transporte y la movilidad. Además, tienen en su pared celular polímeros cargado negativamente, los cuales pueden reducir la densidad de la carga en la superficie de la célula y estabilizar la membrana.

Ejemplos:

- Bacterias aeróbicas no marinas, muchas especies de Bacillus Spirulina (cianobacterias) Arqueas.

- Algunos alcalofilos son también halófilos, la mayor parte de estos pertenecen al dominio Archaea.

Halófilos

Se refiere a los organismos que habitan en medios con presencia abundante de sales.

Hábitats: Zonas litorales, salinas y lagunas salobres.

Halobacteria

Uno de los mecanismos que han desarrollado, es el albergar en el interior de sus tejidos, concentraciones de un soluto compatible a las sales (como ácido polihidroxibutírico o PHB) mayores que en el exterior. Así el agua penetra por ósmosis.

La mayoría de estos halófilos pertenecen al dominio Archaea.

Acidófilos

Organismos que viven en medios con pH menor de 5. 

Para soportar el bajo pH, estos organismos emplean una gama de mecanismos, como una superficie de membrana cargada positivamente, una alta capacidad reguladora interna y sistemas únicos de transporte.

Acidófilos

Ejemplos:

- Ferroplasma acidarmanus, crece en ambientes de pH cercano a cero.

-  Cyanidyum caldariuym, es capaz de vivir en pH cercano a cero manteniendo el interior de la célula en un nivel casi neutro.

- Acontium cylatium, Cephalosporium sp y Trichosporon cerebriae (eucariotas del reino fungí)

Conclusiones

·      Hablar de vida es abarcar un sinnúmero de organismos diversos y distintos. Millones y millones de seres que se encuentran distribuidos en diferentes partes de la tierra.

·     No todos los organismos vivientes habitan en un mismo lugar, ni dependen de las mismas condiciones físicas. Cada uno necesita de ambientes determinados para poder realizar sus funciones básicas.

·     Comprendimos que puede existir rastros de vida aún en los lugares más recónditos e inesperados. Lugares en los que cualquier otro ser (incluyendo al ser vivo) no podría sobrevivir.

·      Por último, cabe destacar un proceso fundamental en estos organismos extremófilos: La Adaptación, pues esta les permite adecuarse al ambiente, y poder desarrollarse y vivir.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

·         RAINEY, Fred A., OREN, Aharon. Extremophiles. UK: Ediciones ELSEVIER Ltd., 2006. 838 p. ISBN-10 0125215363

·         HORIKOSHI, Koki, GRANT, William D. Extremophiles: Microbial life in extreme environments. USA: Ediciones HARDCOVER, 1998. 322p. ISBN 0471026182

·         RODRÍGUEZ CASTILLO, Francisco, DOLORES ROLDÁN RUIZ, María. Bioquímica y biotecnología de microorganismos extremófilos. En; Biotecnología Ambiental. Madrid, 2005. Editorial Tébar
pp. 381 – 388

·         HOBEL, Cédric F.V. Acces to Biodiversity and New Genes from Thermophiles by Especial Enrichment Methods. Islandia: s.n., 2004. 107 p. Presentado en el Departamento de Biología, de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Islandia, para obtener el grado de Doctor of Philosophy (PhD) en Biología.

VI. REFERENCIAS LINKOGRÁFICAS

·         “Organismos extremófilos”

(http://www.danival.org/600%20microbio/8400extremofilos/extrem_100_intro.html)

·         “Extremophiles”

(http://www.universetoday.com/61457/extremophiles/)

Elaborado por:

Toro, Carlos; Sulca, Luis & Miñano, Edward.

Estudiantes de Medicina Humana de la Universidad de San Martín de Porres

Chiclayo - Perú