Halobacteriaceae

halobacteriaceae
clasificación cientifica
Dominio:arqueasTipo de:euriarqueotesClase:halobacteriasOrdenar:Halobacteriales Grant y Larsen 1989Familia:halobacteriaceae
nombre científico internacional
Halobacteriaceae Gibbons 1974
Sistemática en Wikiespecies Imágenes en Wikimedia Commons ES   951460 NCBI   2236 EOL   7951

Halobacteriaceae  (lat.)  es una familia de arqueas de la clase de halobacteria [1] ( Halobacteria ), la única en el orden Halobacteriales . Incluye una veintena de géneros, entre ellos Halobacterium , Halococcus , Haloarcula , Natrococcus , Natrobacterium .

Representantes de la familia viven en ambientes con un alto contenido de sal [2] , incluido el Mar Muerto , donde la concentración de sal alcanza el 26-27%, y en algunos años se eleva al 31%, así como en el Gran Lago Salado de Utah (EE. UU.), donde la concentración de sal alcanza el 32 % [3] (al 36 % precipita NaCl ), en cristales de sal en la franja costera, en marismas , en pescado salado, en pieles de animales saladas, en quesos en escabeche, en repollo y encurtidos de pepino.

Estructura, metabolismo

Las halobacteriaceae  son microorganismos asporogénicos cocoides o en forma de bastón , móviles o inmóviles . La mayoría de ellos se tiñen de grampositivos . Algunos tienen vacuolas de gas para controlar la flotabilidad [4] .

En su mayoría aerobios , pero pueden tolerar un contenido de oxígeno muy bajo en el medio ambiente, saprofitos de vida libre . Según el tipo de fuente de energía, estos son fotótrofos , según el donante de electrones  , organotrofos , y según la fuente de carbono, heterótrofos. En presencia de oxígeno y compuestos orgánicos que pueden utilizarse como fuente de energía, las halobacterias son capaces de desarrollarse en la oscuridad (es decir, dependiendo de las condiciones de fotoorganoheterotrofia o quimioorganoheterotrofia ). Sin embargo, con una falta o incluso ausencia total de oxígeno e iluminación brillante , la bacteriorrodopsina se sintetiza en la membrana celular , lo que hace posible utilizar la energía del Sol [5] . Debido al alto contenido de carotenoides , las halobacterias se colorean en tonos rojos, naranjas y amarillos. El carotenoide más común es la bacterioruberina .

La bicapa de la membrana está construida a partir de isoprenil diésteres de fosfoglicerol , con un pequeño contenido de lípidos no polares -C30 -isoprenoides y un contenido muy alto de proteínas . En la membrana se distinguen zonas de color púrpura y rojo anaranjado. En la membrana púrpura, el 75 % de la masa corresponde a una proteína, la bacteriorrodopsina [5] . La bacteriorrodopsina funciona como una bomba de protones sensible a la luz. Después de la absorción de un fotón, la conformación de la proteína cambia de tal forma que la nueva conformación permite el transporte de un protón desde la célula al medio ambiente. El gradiente de concentración de protones creado de esta manera se utiliza para la síntesis de ATP [6] . La membrana también contiene dos denominadas rodopsinas sensoriales , que proporcionan fototaxis positiva y negativa [7] [8] . Las moléculas de rodopsinas sensoriales absorben fotones de varias longitudes de onda, lo que desencadena una cascada de señales que controlan el motor flagelar . Además, la membrana contiene halorhodopsina , que es una bomba de iones de cloruro dependiente de la luz [9] . Su función principal es transportar Cl − al interior de la celda en contra del gradiente del potencial electroquímico. Este transporte es necesario para mantener la presión osmótica dentro de una célula que crece en un ambiente con alto contenido de sal [10] . La vida en salmuera hipóxica ha llevado al desarrollo de un potente sistema de transporte activo en las halobacterias, por lo que la concentración de Na + en el citoplasma se mantiene en un nivel bajo, a pesar del enorme gradiente de concentración de Na + en la membrana celular.

Cabe señalar que cuanto mayor sea la concentración de sodio en el medio, mayor será el contenido de K + en el interior de las células. Se sabe que el potasio es esencial para el funcionamiento de la mayoría de las enzimas intracelulares , mientras que el sodio inhibe la actividad de muchas de ellas. Con una disminución significativa en la concentración de sal en el medio, las células bacterianas se destruyen. El mediador de la síntesis de ATP es el gradiente de concentración de H + en la membrana de las halobacterias [5] . Es creado y mantenido por un sistema de transporte activo que transfiere protones del medio ambiente al citoplasma. Debido a esto, el pH en el citoplasma es estable, muy bajo, alrededor de 3 y depende poco de la alcalinidad del reservorio, donde el pH puede llegar a 12.

Ecología

A juzgar por su estructura, las halobacterias son uno de los habitantes más antiguos de nuestro planeta. Son conocidos por la humanidad desde hace mucho tiempo por la capa rojiza de los alimentos conservados con grandes cantidades de sal de mesa. Por primera vez, las halobacterias se aislaron a principios del siglo pasado a partir de la microflora del lodo de estuario , pero su estudio sistemático comenzó solo a fines de la segunda década del siglo XX. Prácticamente no tienen enemigos ni competidores capaces de vivir en las mismas condiciones, por lo que las halobacterias evolucionaron libremente a lo largo de la historia de la vida en la Tierra. Las halobacterias no causan ningún daño significativo a la economía nacional . Es obvio que el ambiente interno humano no es apto para la vida de las halobacterias, por lo que no hay un solo patógeno entre ellas .

Notas

1. ↑ Halobacteria  // Gran Enciclopedia Rusa  : [en 35 volúmenes]  / cap. edición Yu. S. Osipov . - M.  : Gran Enciclopedia Rusa, 2004-2017.
2. ↑ Tortora, Funke, Caso, 2007 , p. 316, 340.
3. ↑ Reece JB, Urry LA, Cain ML, Wasserman SA, Minorsky PV, Jackson RB, Rawle F., Durnford D., Moyes C., Walde S., Wilson K. 2014. Campbell Biology, edición canadiense, Pearson Canada Inc. , págs. 595, 606. ISBN 978-0-321-77830-7 .
4. ↑ Tortora, Funke, Caso, 2007 , p. 96.
5. ↑ 1 2 3 Tortora, Funke, Caso, 2007 , p. 147.
6. ↑ Alberts B., Johnson A., Lewis J., Morgan D., Raff M., Roberts K., Walter P. 2015. Biología molecular de la célula, sexta edición. Garland Science: Nueva York, págs. 586-587. ISBN 978-0-8153-4464-3 .
7. ↑ Grote M., Engelhard M., Hegemann P. 2014. De bombas de iones, sensores y canales: perspectivas sobre las rodopsinas microbianas entre la ciencia y la historia. Biochimica et Biophysica Acta 1837 (5): 533-545. doi : 10.1016/j.bbabio.2013.08.006 .
8. ↑ Spudich JL, Sineshchekov OA, Govorunova EG 2014. Mecanismo de divergencia en rodopsinas microbianas. Biochimica et Biophysica Acta 1837 (5): 546-452. doi : 10.1016/j.bbabio.2013.06.006 .
9. ↑ Song Y., Gunner MR 2014. La halorodopsina bombea Cl- y la bacteriorrodopsina bombea protones mediante un mecanismo común que utiliza interacciones electrostáticas conservadas. Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los EE . UU. 111 (46): 16377-16382. doi : 10.1073/pnas.1411119111
10. ↑ Pfisterer C., Gruia A., Fischer S. 2009. El mecanismo de almacenamiento de fotoenergía en la bomba de cloruro de halorodopsina. Revista de Química Biológica 284 (20): 13562-13569. doi : 10.1074/jbc.M808787200 .

Literatura

• Tortora GJ, Funke BR, Case CL Microbiología: una introducción: [ ing. ] . — 9ª edición. - San Francisco: Pearson Education, 2007. - ISBN 0-8053-4791-7 .

extremófilos
Categorías	alcalófilos acidófilos barófilos halófilos hipertermófilos hipolitos capnófilos criozoos xerófilos lipófilos litoautótrofos litófilos organismos tolerantes a metales oligotrofos osmófilos poliextremófilos psicrotrofos psicrófilos organismos radiorresistentes termoacidofilos termófilos endolitos
Extremófilos notables	bacterias Chloroflexus aurantiacus Deinococcus radiodurans Deinococcus-Thermus Desulforudis audax viator GFAJ-1 americana Tersicoccus phoenicis Termo acuático Termo termófilo mocoso arqueas cepa 121 Methanopyrus kandleri furiosus Pyrolobus eucariotas tardígrados Alvinella pompejana merolae sulfuraria Halicephalobus mefisto Paralvinella
Artículos relacionados	origen abiogénico del aceite berkeley pete respiraderos hidrotermales de las dorsales oceánicas radioestimulacion de hongos radiosensibilidad estabilidad térmica Aciditiobacillales acidobacterias arqueoglobáceas Crenarchaeota grilloblattidae halobacteriaceae Helaeomyia petrolei termotogas acidófilos en cascada sangrienta