{"id":19785,"date":"2018-02-26T16:17:44","date_gmt":"2018-02-26T15:17:44","guid":{"rendered":"http:\/\/www.betelgeux.es\/blog\/?p=700"},"modified":"2025-08-26T08:12:32","modified_gmt":"2025-08-26T08:12:32","slug":"las-arqueas-todo-un-mundo-microbiologico-por-descubrir","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.christeyns.com\/es-es\/las-arqueas-todo-un-mundo-microbiologico-por-descubrir\/","title":{"rendered":"Las Arqueas: Un mundo microbiol\u00f3gico por descubrir"},"content":{"rendered":"

Se trata de un grupo de microorganismos unicelulares de morfolog\u00eda procariota (sin n\u00facleo), que forman parte de uno de los tres grandes dominios de los seres vivos: arqueas<\/strong>, bacterias y eucariotas.Las arqueas<\/strong> son organismos microsc\u00f3picos, (tama\u00f1o entre 0,1 \u00b5m a m\u00e1s de 15 \u00b5m), que pueden tener flagelos, con sus c\u00e9lulas envueltas con una cubierta (pared celular) con l\u00edpidos de membrana muy distintos a las otras formas de vida, como las bacterias o los eucariotas, hecho que les confiere alta resistencia a las condiciones extremas. Su alimentaci\u00f3n tambi\u00e9n es muy distinta a la de las bacterias, puesto que aprovechan compuestos inorg\u00e1nicos como el hidr\u00f3geno, di\u00f3xido de carbono, alcoholes, azufre, hierro, entre otros.<\/p>\n

En el pasado las arqueas fueron clasificadas como bacterias<\/strong>, como procariotas, enmarcadas en el antiguo reino Monera y recib\u00edan el nombre de arqueobacterias, pero esta clasificaci\u00f3n dej\u00f3 de utilizarse. En realidad, las arqueas tienen una historia evolutiva independiente y muestran muchas diferencias en su bioqu\u00edmica con las otras formas de vida, por lo que fueron clasificadas en un dominio separado.<\/p>\n

La relaci\u00f3n entre los tres dominios es de gran importancia para comprender el origen de la vida. La mayor\u00eda de las v\u00edas metab\u00f3licas, que implican la mayor\u00eda de los genes de un organismo, son comunes entre arqueas y bacterias, y la mayor\u00eda de los genes implicados en la expresi\u00f3n del genoma son comunes entre arqueas y eucariotas. En los procariotas, la estructura de la membrana de las arqueas es muy similar a las bacterias Gram-positivas, principalmente porque ambas tienen una bicapa lip\u00eddica. En los \u00e1rboles filogen\u00e9ticos basados \u200b\u200ben las secuencias de diferentes genes\/prote\u00ednas de hom\u00f3logos procari\u00f3ticos, los hom\u00f3logos de arqueas est\u00e1n m\u00e1s cerca de los de las bacterias Gram-positivas.<\/p>\n

S. Gupta propone que las arqueas evolucionaron a partir de bacterias Gram-positivas en respuesta a una presi\u00f3n selectiva ejercida por los antibi\u00f3ticos liberados por otras bacterias. Esta idea est\u00e1 apoyada por que las arqueas son resistentes a una amplia variedad de antibi\u00f3ticos producidos principalmente por las Gram-positivas, y estos antibi\u00f3ticos act\u00faan principalmente sobre genes que distinguen las arqueas. Su propuesta es que la presi\u00f3n selectiva hacia la resistencia a antibi\u00f3ticos generada por los antibi\u00f3ticos de las Gram-positivas fue finalmente suficiente para causar grandes cambios en muchos de los genes que eran el objetivo del antibi\u00f3tico, y que estas cepas de microorganismos representaban el ancestro com\u00fan de las arqueas actuales.<\/p>\n

La evoluci\u00f3n de las arqueas en respuesta a la selecci\u00f3n por antibi\u00f3ticos, o cualquier otra presi\u00f3n selectiva competitiva, tambi\u00e9n podr\u00eda explicar su adaptaci\u00f3n a ambientes extremos (tales como alta temperatura o acidez) como resultado de una b\u00fasqueda de nichos ecol\u00f3gicos desocupados para escapar de los organismos productores de antibi\u00f3ticos. La propuesta de Gupta est\u00e1 apoyada tambi\u00e9n por otras investigaciones sobre la relaci\u00f3n entre las prote\u00ednas estructurales y por los estudios que sugieren que las bacterias Gram-positivas pueden constituir uno de los linajes que primero ramificaron en los procariotas.<\/p>\n

En el dominio arqueas se admite la existencia de cinco grupos evolutivos<\/strong> (en funci\u00f3n del an\u00e1lisis del ARN ribos\u00f3mico). De estos grupos, los Crenarchaeota (incluye hiperterm\u00f3filos, acid\u00f3filos, reductores y\/u oxidantes del azufre y quimiolitoheter\u00f3trofos) y los Euryarchaeota\u00a0(incluye microorganismos metan\u00f3genos, termoacid\u00f3filos e hiperhal\u00f3filos), se est\u00e1n estudiando con mayor intensidad. La clasificaci\u00f3n de las arqueas todav\u00eda es dif\u00edcil, porque la gran mayor\u00eda nunca fueron estudiadas en el laboratorio y solo fueron detectadas por an\u00e1lisis de sus \u00e1cidos nucleicos en muestras tomadas del ambiente.<\/p>\n

Las arqueas y bacterias son bastante similares en tama\u00f1o y forma, aunque las arqueas tienen formas muy inusuales, redondas, aplanadas, alargadas o filamentosas de hasta 200 \u00b5m, o incluso pueden formar colonias filamentosas macrosc\u00f3picas.<\/strong> A pesar de esta semejanza visual con las bacterias, las arqueobacterias poseen genes y varias rutas metab\u00f3licas que son m\u00e1s cercanas a las de los eucariotas, en especial en las enzimas implicadas en la transcripci\u00f3n y la traducci\u00f3n. Otros aspectos de la bioqu\u00edmica de las arqueobacterias son \u00fanicos, como los \u00e9teres lip\u00eddicos de sus membranas celulares, que les confiere una resistencia muy superior, por ejemplo, a la temperaturas elevadas. Las arqueas explotan una variedad de recursos mucho mayores que los eucariotas, desde compuestos org\u00e1nicos comunes como los az\u00facares, hasta el uso de amon\u00edaco, azufre, iones de metales o incluso hidr\u00f3geno como nutrientes. Las arqueas tolerantes a la sal (las halobacterias) utilizan la luz solar como fuente de energ\u00eda, y otras especies de arqueas fijan carbono. Sin embargo, a diferencia de las plantas y las cianobacterias, no se conoce ninguna especie de arquea que sea capaz de ambas cosas. Las arqueas se reproducen asexualmente y se dividen por fisi\u00f3n binaria, fragmentaci\u00f3n o gemaci\u00f3n; a diferencia de las bacterias y los eucariotas, no se conoce ninguna especie de arquea que forme esporas.<\/p>\n

Las arqueas pueden vivir en muchos h\u00e1bitats y se ha estimado que podr\u00edan formar hasta el 20 % de la biomasa de la Tierra. Inicialmente, las arqueas era consideradas todas extrem\u00f3filas que viv\u00edan en ambientes hostiles tales como aguas termales y lagos salados, ambientes \u00e1cidos, alcalinos,\u2026 pero la realidad es que se encuentran arqueas en los m\u00e1s diversos h\u00e1bitats, tales como el suelo, oc\u00e9anos, pantanos y en el colon humano (arqueas mes\u00f3filas). Las arqueas son especialmente numerosas en los oc\u00e9anos, y las del plancton podr\u00edan ser uno de los grupos de organismos m\u00e1s abundantes del planeta. Actualmente se consideran una parte importante de la vida en la Tierra y podr\u00edan jugar un papel importante tanto en el ciclo del carbono como en el ciclo del nitr\u00f3geno.<\/p>\n

No se conocen ejemplos claros de arqueas pat\u00f3genas o par\u00e1sitas, pero suelen ser mutualistas o comensales. Son ejemplos las arqueas metan\u00f3genas que viven en el intestino de los humanos (Methanobrevibacter smithii) en el que podr\u00edan actuar como mutualistas interactuando con otros microorganismos para contribuir a la digesti\u00f3n de los alimentos, al igual que en los rumiantes, donde est\u00e1n presentes en grandes cantidades y contribuyen a digerir el alimento. De igual forma se han encontrado en termitas, corales, \u2026 Como microorganismos pat\u00f3genos para los seres vivos, s\u00f3lo se las ha intentado relacionar con su implicaci\u00f3n en infecciones bucales.<\/p>\n

\u00bfPara qu\u00e9 se pueden utilizar las arqueas?<\/h2>\n

Las arqueas tienen su importancia en la tecnolog\u00eda. Las extremas condiciones en las que estos microorganismos pueden desarrollarse, han sido estudiadas en profundidad, y se ha visto que esto es posible gracias a que estos microorganismos disponen de determinados enzimas que permiten que esto sea posible. Gracias a esto, algunas de estas enzimas se est\u00e1n utilizando hoy en d\u00eda para realizar reacciones en condiciones extremas. Existen arqueas \u00a0metan\u00f3genas que son utilizadas para el tratamiento en depuradoras de aguas residuales, al realizar la digesti\u00f3n anaer\u00f3bica de los residuos, produciendo biog\u00e1s, y las enzimas de arqueas extrem\u00f3filas son capaces de resistir temperaturas elevadas, pudiendo realizar su funci\u00f3n a m\u00e1s de 100\u00baC, con lo que pueden procesarse alimentos a elevadas temperaturas (leche baja en lactosa o suero de leche). Las enzimas de las arqueas term\u00f3filas tambi\u00e9n tienden a ser muy estables en solventes org\u00e1nicos, por lo que pueden utilizarse en una amplia gama de procesos respetuosos con el medio ambiente para la s\u00edntesis de compuestos org\u00e1nicos.<\/p>\n

Gracias a la biotecnolog\u00eda, constantemente se est\u00e1n buscando nuevos microorganismos productores de enzimas capaces de resistir las condiciones dr\u00e1sticas de los procesos industriales. Menos del 1% de los microorganismos que existen han sido estudiados, por lo que se estima que existen millones de ellos por descubrir, encontr\u00e1ndose la mayor parte de ellos en ambientes en los que las condiciones de crecimiento son extremas e imposibles para otro tipo de organismos (microorganismos extrem\u00f3filos, psicr\u00f3filos, hiperterm\u00f3filos, osm\u00f3filos, alcal\u00f3filos\u2026). Estos microorganismos, constituyen sin lugar a dudas una fuente potencial de enzimas nuevas. Por ejemplo, los psicr\u00f3filos sintetizan enzimas con modificaciones bioqu\u00edmicas que les permiten funcionar a bajas temperaturas, as\u00ed como mol\u00e9culas que reducen el punto de congelaci\u00f3n del agua dentro de la c\u00e9lula. Una nueva clase de antibi\u00f3ticos potencialmente \u00fatiles se derivan de este grupo de organismos. Ocho de esas sustancias ya han sido caracterizadas, pero podr\u00eda haber muchas m\u00e1s, especialmente en Halobacterias. Estos compuestos son importantes porque tienen una estructura diferente a la de los antibi\u00f3ticos bacterianos, de manera que pueden tener un modo de acci\u00f3n diferente. Adem\u00e1s, podr\u00edan permitir la creaci\u00f3n de nuevos marcadores seleccionables para utilizarlos en la biolog\u00eda molecular arqueobacteriana. El descubrimiento de nuevas sustancias depende de la recuperaci\u00f3n de estos organismos del medio ambiente y de su cultivo.<\/p>\n

La gran biodiversidad existente entre los microorganismos extrem\u00f3filos y su capacidad para sintetizar prote\u00ednas y enzimas, activas en estas condiciones extremas, ha abierto un prometedor panorama en la biotecnolog\u00eda, ya que gran parte de los procesos industriales ocurren bajo condiciones extremas de temperatura, presi\u00f3n, fuerza i\u00f3nica, pH y solventes org\u00e1nicos. Adem\u00e1s, estas enzimas pueden ser usadas como un modelo para dise\u00f1ar y construir prote\u00ednas con nuevas propiedades de inter\u00e9s para determinadas aplicaciones industriales, a trav\u00e9s de la manipulaci\u00f3n gen\u00e9tica de microorganismos.<\/p>\n

Las principales industrias que se han visto beneficiadas con el uso de estas extremoenzimas son las productoras de detergente, la alimentaria, la textil, la peletera, la papelera y la farmac\u00e9utica. Los term\u00f3filos y los hiperterm\u00f3filos son los grupos de extrem\u00f3filos m\u00e1s estudiados; las enzimas que han sido aisladas de ellos han sido objeto de diversas investigaciones y aplicaciones industriales y biotecnol\u00f3gicas, ya que son extremadamente termoestables y generalmente resistentes a la acci\u00f3n de desnaturalizantes, detergentes, solventes org\u00e1nicos, y a la exposici\u00f3n a valores extremos de pH.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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