Archive for the ‘Microbiología’ Category

Algunas amebas cultivan a ciertas bacterias como fuente de comida

En una investigacion se ha descubierto que la ameba Dictyostelium discoideum aumenta sus posibilidades de sobrevivir gracias a una forma de agricultura. Se ha comprobado que estas amebas almacenan determinadas cepas de bacterias para su comérselas posteriormente. También se ha descubierto que estas amebas son capaces de cultivar bacterias para alimentarse pero existiendo variaciones genéticas que depende de cada individuo.

Todos pensariamos que este cultivo solo traería beneficios, pero también hay que pensar en los efectos nocivos, como es el que las bacterias pueden ser peligrosas. Al poner en una balanza efectos negativos y positivos, se observan que es mucho mayor el tener una fuente de comida constante ya que encontrar comida es bastante complicado. Los investigadores comprobaron que alrededor de un tercio de las amebas silvestres son agricultoras. Tanto amebas agricultoras como las que no lo son pertenecen a la misma especie. Ahora, la investigación se va a centrar en ver que diferencias genéticas hacen que exista dos tipos de estas amebas.

Esta agricultura de bacterias es muy peculiar, las bacterias no se comen todas las bacterias que encuentran, sino que comen menos y guardan las sobrantes en sus sistemas migratorios.

Además se ha observado que también guardan bacterias que aparentemente son inútiles e incluso perjudiciales, se piensa que estas  bacterias tienen otras funciones útiles para las amebas aunque todavía no se ha podido constatar.

 

Desvelan la Estructura Tridimensional de un Virus Con Potencial Anticáncer y Anti-VIH

El virus de la estomatitis vesicular ha sido durante mucho tiempo un sistema modelo para estudiar y entender el ciclo de vida de cierta clase de virus, que incluye a los virus que causan la gripe, el sarampión y la rabia.

Una investigación ha mostrado ahora que el virus de la estomatitis vesicular (o VSV por sus siglas en inglés) tiene el potencial de ser modificado genéticamente para servir como un agente anticáncer, poseyendo una alta selectividad para matar células cancerosas sin hacerlo con las sanas, y como una potente vacuna contra el VIH.

Para lograr tales modificaciones, sin embargo, los científicos deben poseer una imagen precisa de la estructura del virus. A pesar de que durante décadas se ha intentado obtener una información estructural tridimensional lo bastante detallada y fiable de la característica forma de proyectil del VSV y su proceso de ensamblaje, los intentos han sido obstaculizados por limitaciones tecnológicas y metodológicas.

Ahora, un equipo de investigadores del Instituto de NanoSistemas de California y del Departamento de Microbiología, Inmunología y Genética Molecular, ambos de la Universidad de California en Los Ángeles, y otros expertos, no sólo han revelado la estructura 3D de la sección del tronco del VSV, sino que han deducido la organización arquitectónica de todo el virión mediante microscopía crioelectrónica y el uso integrado de métodos de procesamiento de imágenes.

El nuevo estudio proporciona la primera visualización directa de las proteínas N y M dentro del virión del VSV a una resolución de 10,6 angstroms.

Sorprendentemente, los nuevos datos demuestran de manera clara que el VSV es una partícula muy ordenada, donde la nucleocápside, en vez de rodear una matriz de proteínas M, está rodeada por ésta.

Este trabajo incrementa de modo crucial el conocimiento científico de la biología de esta extensa y médicamente importante clase de virus.

Lo descubierto en este estudio podría conducir a avances en el desarrollo de vacunas basadas en el VSV para el VIH y otros virus mortales, según cree el equipo de investigación.

Por último, cabe citar una inesperada curiosidad señalada por Peng Ge, miembro del equipo de investigación: La secuencia en el ensamblaje proteico y de las moléculas de ARN virales dentro del virus parece rimar con los primeros compases de la sonata para piano en Do Mayor, K.545, de Mozart.

Endosimbiosis Entre Procariotas

Procariotas

Procariotas

Los humanos quizá no existiríamos de no ser por la antigua fusión de dos procariotas (pequeñas formas de vida que no tienen núcleo celular). El biólogo molecular James A. Lake, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) ha descubierto la primera endosimbiosis exclusiva entre procariotas. Todas las otras endosimbiosis conocidas han implicado a células eucariotas, las cuales poseen un núcleo.

Las células eucariotas se encuentran en todas las formas de vida multicelulares, incluyendo a los humanos, los animales y las plantas.

La endosimbiosis es una asociación íntima entre especies, en la que una célula vive dentro de otra. Si las células viven el suficiente tiempo juntas, intercambiarán genes, aunque a menudo mantienen cada una su membrana celular y algunas veces sus respectivos genomas.

Esta relación condujo a un tipo de vida completamente diferente en la Tierra. Los científicos creían que toda endosimbiosis tuvo que darse con la participación de eucariotas, pero ahora parece claro que se equivocaron.

Para este estudio, Lake miró hacia atrás, remontándose más de 2.500 millones de años en el pasado. Llevó a cabo un análisis de la genómica de cinco grupos de procariotas.

Y el resultado apunta a que dos grupos de procariotas, las actinobacterias y las clostridias, establecieron una endosimbiosis y produjeron procariotas de “membrana doble”.

“Las formas de vida superiores no hubieran surgido de no ser por este evento”, subraya Lake. “Estos son organismos muy importantes. En el momento en que estos dos antiguos procariotas estaban evolucionando, no había oxígeno en la atmósfera de la Tierra. Los humanos no habríamos podido vivir en el planeta. Ningún organismo que respirara oxígeno habría podido”.

El oxígeno en la Tierra es consecuencia de un subgrupo de estos procariotas de membrana doble. Este subgrupo, las cianobacterias, utilizaron la energía del Sol para producir oxígeno a través de la fotosíntesis. Ellas fueron tremendamente productivas al emitir oxígeno hacia la atmósfera; no podríamos respirar si ellas no hubieran realizado su trabajo. Además, la fusión protagonizada por procariotas con membrana doble proporcionó las mitocondrias que están presentes en cada célula humana.

La presencia de dos membranas hace pensar que fue una endosimbiosis lo que produjo esa membrana doble. Parece como si un organismo de una sola membrana hubiera engullido a otro de también una sola membrana. Los genomas denotan que los procariotas de membrana doble combinan grupos de genes de dos organismos diferentes, las clostridias y las actinobacterias.

Encuentran bacterias en el espacio exterior

Estratosfera

Estratosfera

Tres nuevas especies de bacterias que no se encuentran en la Tierra, y que son muy resistentes a la radiación ultravioleta, han sido descubiertas en la parte superior de la estratosfera por científicos indios.
El experimento se llevó a cabo utilizando un globo de 459 kilogramos de carga útil y en total se han detectado 12 bacterias y seis colonias de hongos que mostraron una mayor similitud con el 98 por ciento de las especies conocidas en la Tierra.
Las tres nuevas especies descubiertas han sido bautizadas como como Janibacter hoylei, Bacillus isronensis y Bacillus aryabhata.
Lo más destacable es que en estas tres nuevas especies había significativamente una mayor resistencia a la radiación ultravioleta en comparación con sus vecinas más cercanas genéticamente hablando.
Aunque el presente estudio no es concluyente para establecer el origen extraterrestre de los microorganismos, prevée medidas de ayuda para continuar el trabajo en la búsqueda para explorar el origen de la vida.

El Aislamiento Geográfico Ha Determinado la Evolución de una Extraña Arquea

Arqueas

Arqueas

El Sulfolobus islandicus, un microbio que habita en aguas termales volcánicas y que es capaz de vivir en ácido hirviente, tiene muchos secretos interesantes por desvelar. En un nuevo estudio, unos investigadores han comprobado que las poblaciones de S. islandicus son más diversas de lo que se pensaba anteriormente, y que su diversidad es resultado en gran medida del aislamiento geográfico.

Los resultados de este estudio abren una nueva ventana en la evolución microbiana, demostrando por primera vez que la geografía puede aportar otros factores que influyen en la composición genética de un organismo.

El S. islandicus pertenece al grupo de las arqueas, un grupo de organismos unicelulares que viven en diversos hábitats, incluyendo algunos de los ambientes más inhóspitos del planeta. Habiendo sido catalogadas en el pasado junto con las bacterias, las arqueas ahora están catalogadas como un dominio de vida aparte.

“Las arqueas son realmente diferentes a las bacterias, tanto como lo somos nosotros de las bacterias”, subraya Rachel Whitaker, profesora de microbiología de la Universidad de Illinois y quien dirigió el estudio.

Whitaker ha dedicado casi una década a estudiar las características genéticas del S. islandicus. El nuevo estudio compara tres poblaciones de S. islandicus, de las aguas termales del Parque Nacional de Yellowstone, el Parque Nacional de Lassen en California y el Volcán Mutnovsky en la Península de Kamchatka, en el Este de Rusia.

Las necesidades físicas extremas del S. islandicus lo hacen un organismo ideal para estudiar el impacto del aislamiento geográfico. Sólo puede vivir a temperaturas cercanas al punto de ebullición del agua y en un ambiente que tenga el pH del ácido de batería. Respira oxígeno, se alimenta de gases volcánicos y expulsa ácido sulfúrico. Es improbable que pueda sobrevivir fuera de las aguas termales en las que se le encuentra, incluso a poca distancia de las mismas.

Comparando las características genéticas de individuos de cada uno de los tres lugares, Whitaker y sus colegas han podido ver cómo cada una de las tres poblaciones de S. islandicus ha evolucionado desde que fueron aisladas hace más de 900.000 años.

Determinan la Estructura de las Moléculas de Clorofila Presentes en Bacterias Verdes

Vista de Bacterias Verdes

Bacterias Verdes

Un equipo internacional de científicos ha determinado la estructura de las moléculas de clorofila, en bacterias verdes, que son responsables de recoger la energía lumínica para estos organismos. Los resultados del equipo podrían ser usados algún día para desarrollar sistemas fotosintéticos artificiales, que fuesen capaces, entre otras cosas, de convertir la energía solar en energía eléctrica.

Los científicos han descubierto que esas estructuras clorofílicas bacterianas son muy eficaces captando energía lumínica. Y que la orientación de las moléculas de clorofila es decisiva para esa gran eficiencia de las bacterias verdes en la captación de la luz.

Las bacterias verdes son un grupo de organismos que por regla general viven en ambientes muy pobremente iluminados, como en las regiones de luminosidad precaria de fuentes termales y en el Mar Negro a profundidades de 100 metros. Las bacterias contienen estructuras llamadas clorosomas, que contienen hasta 250.000 moléculas de clorofila. La habilidad para captar la energía lumínica y suministrarla con rapidez a donde se la necesita, es esencial para estas bacterias, algunas de las cuales captan sólo algunos fotones de luz por molécula de clorofila por día.

Como han sido tan difíciles de investigar, los clorosomas en las bacterias verdes son la última clase de complejo de recolección de luz en ser caracterizado estructuralmente por los científicos.

Recurriendo a técnicas especiales, los autores del estudio han conseguido echar una mirada detallada a esas estructuras moleculares cruciales en las bacterias verdes. A tal fin, emplearon técnicas genéticas, microscopía crioelectrónica, espectroscopia por resonancia magnética nuclear de estado sólido, y técnicas de modelación digital para acoplar todos los datos y crear una imagen final del clorosoma.

Quizás los resultados obtenidos en este estudio se puedan utilizar algún día para desarrollar sistemas de fotosíntesis artificiales que conviertan la energía solar en electricidad. Las interacciones que conducen al ensamblaje clorofílico en los clorosomas son más bien simples, así que son buenos modelos para los sistemas artificiales. Basta disponer de las condiciones adecuadas en una disolución para poder fabricar en ella estructuras clorofílicas. De hecho, se viene haciendo ya desde hace años, aunque el problema es que no ha sido posible desentrañar las reglas biológicas para construir estructuras más grandes.

“No diré que ya conocemos del todo las reglas, pero por lo menos sabemos ahora qué son dos de las estructuras y cómo se relacionan con el sistema biológico como un todo, lo que constituye un gran avance”, señala Donald Bryant, profesor de biotecnología en la Universidad Estatal de Pensilvania, y uno de los jefes del equipo.

El Caso Más Antiguo de Mutualismo Entre un Insecto y un Microorganismo

El Caso Más Antiguo de Mutualismo Entre un Insecto y un Microorganismo

Mutualismo insecto-microorganismo

Mutualismo insecto-microorganismo

El análisis de una termita sepultada durante 100 millones de años en una antigua pieza de ámbar ha revelado el ejemplo más antiguo de mutualismo descubierto hasta ahora entre un animal y un microorganismo, y también muestra la inusual biología que ayudó a este grupo de insectos a ser uno de los más exitosos en el mundo.

Menéame

El hallazgo de este mutualismo ha sido realizado por George Poinar, investigador de la Universidad del Estado de Oregón y experto internacional en formas de vida encontradas en ámbar.

Esta particular termita probablemente estaba volando en una selva tropical de lo que ahora es Myanmar (Birmania) durante el periodo Cretáceo Temprano, es decir la era de los dinosaurios. Pudo haber sido atacada por un ave o resultar herida por otras causas, pero el caso es que acabó cayendo dentro de la pegajosa savia de árbol que más tarde se convertiría en ámbar, dando así una oportunidad de que los humanos millones de años después supiéramos de este insecto y su biología, algo que de otro modo hubiera sido imposible.

De su abdomen herido emanaron una serie de protozoos, los cuales incluso entonces ya estaban proporcionando una función clave a la termita: la ayudaban a digerir la madera. Entre animales y microorganismos, éste es el ejemplo más antiguo que se haya descubierto hasta ahora de mutualismo, un tipo de relación simbiótica en la cual dos especies se ayudan entre sí.

Las termitas viven de la celulosa, la mayoría de la madera muerta que mastican, pero dependen de los protozoos en su intestino para disponer de las enzimas que pueden digerir la madera. Estos protozoos morirían fuera de la termita, y la termita se moriría de hambre si no tuviera protozoos que la ayudaran con la digestión. En este caso, ambos organismos dependen mutuamente para su supervivencia.

La eficacia de esta relación de mutualismo queda bien demostrada por el mucho tiempo que lleva funcionando: al menos 100 millones de años.