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El Origen de los
Microorganismos II
- Biodiversidad -
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Para que la vida pueda surgir en
un planeta,
no sólo es necesario que tenga
un tamaño parecido al de la Tierra
y que se encuentre a una
distancia adecuada de su estrella.
También necesita un poco de
vulcanismo activo.
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Teoría de la Panspermia:
La vida podría venir del espacio
•
Las bases moleculares para la vida están también en el espacio
exterior (teoría de Arrhenius)
Meteorito Murchison,
Australia 1969
Aminoácido racémicos
/ no racémicos
Glicina
Alanina
Acido Glutámico
Isovalina
Pseudolucina
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contiene uracilo y xantina, dos precursores de las
moléculas que configuran el ARN y el ADN
Meteorito Marciano ALH84001
Polémica de las
“Nanobacterias”
¿fósil microbiano….?
Nanobios
Sonda Surveyor III y Módulo Lunar del Apollo 12
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Bacterias terrestres son capaces de sobrevivir en la luna
Presencia de bacterias en el límite
de la atmósfera terrestre
Globo sonda ISRA, año 2005
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Criosampler
Presencia de bacterias en el límite
de la atmósfera terrestre
• 12 colonias bacterianas y 6 colonias de hongos
fueron detectadas
• De las cuales 9, basado en la secuencia
genética de ARN muestran un 98% de similitud
con especies conocidas en la Tierra.
• Tres bacterias, la PVAS-1, la B3 W22 y la B8
W22 resultaron ser especies totalmente
nuevas.
• Las tres nuevas especies identificadas
presentan una resistencia significativamente
mas alta a la radiación UV
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Resistencia bacteriana a las
radiaciones:
Ejemplos de Dosis letales de radiación
gamma:
• 10 Gy: ser humano
• 60 Gy: colonias de Escherchia coli
• 15000 Gy mata el 37% de una población
de Deinococcus radiodurans
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Resistencia bacteriana a las radiacion UVC:
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Deinococcus radiodurans
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• Carne enlatada….. ¿esterilizada?
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Tolerancia de los microorganismos
a los ambientes extremos
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Otras categorías de microorganismos
extremófilos:
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•
•
•
•
•
•
•
Anhidrobiosis: Viven en ausencia de agua. Ejemplo: Selaginella
lepidophylla
Acidófilo: Se desarrollan en ambientes de alta acidez, como el
Picrophilus.
Alcalófilo: Se desarrollan en ambientes muy alcalinos (básicos).
Barófilo: Se desarrollan en ambientes con presión muy alta.
Halófilo: Se desarrollan en ambientes hipersalinos, como las del
género Halobacterium, que viven en entornos como el Mar Muerto.
Organismo de suelos profundos: Viven a muchos metros bajo el
suelo, incluso en medio de rocas.
Psicrófilo: Se desarrollan en ambientes de temperatura muy fría,
como la Polaromonas vacuolata.
Radiófilo: Soportan gran cantidad de radiación, como la bacteria
Deinococcus radiodurans.
Termófilo: Se desarrollan en ambientes a temperaturas superiores a
45ºC, Ej: los hipertermófilos tienen su temperatura òptima de
crecimiento por encima de los 80ºC., como el Pyrococcus furiosus.
Xerófilo: Se desarrollan en ambientes con muy baja humedad.
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Evolución filogenética de los
microorganismos según Cavalier-Smith
Neomura (nueva pared)
Neomura: antepasado hipotético de Eukaria
y Archaea
• Evolucionaron desde las bacterias por:
– Pérdida de la pared de peptidoglicano y
reemplazo por glucoproteínas.
– Desarrollo de histonas nucleares
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Evolución desde LUCA hasta
Neomura
900 MA
2.800 MA
3.500 MA
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Evolución hacia Eukarya
Eukarya
Archaea
Endosimbiosis
Histonas
nucleares
Neomura
Cambios en la composición
lipídica de la membrana
celular
DNA- girasa
Pérdida del peptidoglicano de
la pared celular
Eubacterias
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Incorporación de glicoproteínas en la
membrana celular
Negibacterias
Características de las Negibacterias:
• Conocidas también como Bacterias Gram
negativas
• Son las bacterias más antiguas
• Se distinguen dos grupos diferenciables
según la composición de su membrana
externa:
– Eobacterias (muy antiguas)
– Glycobacterias
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Negibacterias
Eobacterias:
• Membrana citoplasmática
• Pared celular de glicoproteínas
• Membrana externa sin lipopolisacáridos,
solo con fosfolípidos
• Son Gram negativas
• Contiene a los grupos
– Chlorobacteria
– Hadobacteria
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Filum Chloroflexi
Deinococcus-Thermus
Negibacterias
Chlorobacterias (3.500 MA)
• Contienen pigmentos verdes
(bacterioclorofila) en clorosomas.
• Tienen actividad fotosintética
• No generan oxígeno por fotosíntesis
• Pueden ser termófilas
Chloroflexus
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Negibacterias
Glycobacterias (2.800 MA):
• Corresponden al resto de las bacterias
Gram negativas
• Membrana citoplasmática
• Pared celular de glicoproteínas
• Membrana externa
– CON LIPOPOLISACARIDOS, Y
FOSFOLIPIDOS
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Negibacterias
Glycobacterias (2.800 MA):
• Grupos más importantes:
• Cyanobacterias
fotosíntesis oxigénica
• Proteobacterias
enterobacterias
• Bacterias no fermentadoras
• Espiroquetas
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Negibacterias
Proteobacterias:
• Incluye a la mayoría de las bacterias
patógenas, por ejemplo
– Escherichia coli
– Salmonella
– Neisseria
– Vibrio
– Acinetobacter
– Etc….
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Diferencias estructurales entre
Negibacterias y Posibacterias
• Paredes celulares bacterianas.
– Arriba: Bacteria Gram positiva.
1-membrana citoplasmática, 2-pared celular,
3-espacio periplásmico.
– Abajo:
Bacteria Gram negativa. 4-membrana
citoplasmática, 5-pared celular, 6-membrana
externa, 7-espacio periplásmico.
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Comparación entre envolturas bacterianas
de Gram (+) y Gram (-)
Arriba: Bacteria Grampositiva.
1-membrana citoplasmática,
2-peptidoglicano,
3-fosfolípidos,
4-proteínas,
5-ácido lipoteicoico.
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Abajo: Bacteria Gram-negativa.
1-membrana citoplasmática
(membrana interna),
2-espacio periplasmático,
3-membrana externa,
4-fosfolípidos,
5-peptidoglicano,
6-lipoproteína,
7-proteínas,
8-lipopolisacáridos,
9-porinas.
Diferenciación de membranas celulares
Membranas de Archaea:
1-cadena isoprenoide,
2-enlace éter,
3-glicerol L,
4-grupo fosfato.
Membranas de Bacteria
y Eukarya:
5-ácido graso,
6-enlace éster,
7-glicerol D,
8-grupo fosfato.
9-bicapa lípida característica
de bacterias y eucariontes
y similar a la de la mayoría
de las arqueas.
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10-monocapa lipídica propia
de algunas arqueas.
•
El paso de
Neomura hacia
Eucarya
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Proteobacterias patógenas
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Vibrio cholerae
Proteobacterias patógenas
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Helicobacter pylori
Proteobacterias patógenas
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Yersinia pestis
…Pregunte ahora…
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