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Bacterias ultrapequeñas

Área: Biología — domingo, 1 de marzo de 2015

Caracterizan bacterias con un volumen de 0,009 micras cúbicas y con un genoma de sólo un millón de pares de bases.

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Una de estas bacterias ultrapequeñas. La barra negra son 100 nm.

La existencia de bacterias ultrapequeñas se ha venido debatiendo durante las últimas décadas, pero hasta el momento no se contaba con técnicas de microscopía electrónica y técnicas de descripción de ADN que permitieran su estudio.
Ahora un grupo de investigadores de Lawrence Berkeley National Laboratory y University of California (Berkeley) ha conseguido estudiar estas bacterias mínimas. Se trata de bacterias que tienen un volumen de 0,009 micras cúbicas. Es decir que 150 de estas bacterias caben dentro de una Escherichia coli. Unas 150.000 es estas bacterias podrían caber en la punta de un cabello humano.
La Tierra es el reino de las bacterias y estas se encuentran en, prácticamente, cualquier sitio. Fueron las primeras en aparecer y serán las últimas que haya. Son muy diversas en muchos sentidos, incluido el tamaño. Las más pequeñas están por debajo del tamaño que se consideraba mínimo para la vida, pero pueden acomodar igualmente ADN densamente empaquetado, un número pequeño de ribosomas y un metabolismo tan “amputado” que requieren de otras bacterias para realizar algunas funciones.
Según Jill Banfield, estas bacterias ultrapequeñas recientemente descritas son un ejemplo de un subconjunto de vida microbiana terrestre del que no conocemos prácticamente nada.
Según Birgit Luef (Universidad de Ciencias y Tecnología de Trondheim, Suecia) no había un consenso sobre cómo de pequeño debía ser un organismo y qué estrategias de optimización del espacio podían tener las células bacterianas.
En este trabajo se ha caracterizado precisamente el tamaño, forma y estructura interna de estas células ultrapequeñas.
Querían seleccionar bacterias de filos que no habían sido cultivados y que tuvieran tamaño y genomas pequeños. Así que en unas pruebas de campo filtraron agua natural a través de membranas microporosas cuyos poros fueran menores a las 0,2 micras, membranas que, paradójicamente, se usan para esterilizar el agua. El agua resultante contenía bacterias y se congeló a -272 grados centígrados para asegurar su conservación hasta su llegada al laboratorio.
Para poder tomar las imágenes de estas bacterias se usó un criomicroscopio de transmisión. En dichas imágenes se pudo observar que las bacterias parecían sanas y que la congelación había atrapado a algunas de ellas en pleno proceso de división celular. Por tanto, no se trataba de bacterias “hambrientas”, defectuosas, enfermas o degradadas.
El análisis genético reveló que su genoma tenía sólo un millón de pares de bases. Además pertenecían a tres filos distintos. Principalmente eran bacterias y no arqueas.
Pero esos genomas tan pequeños indican que carecen de muchas de las funciones básicas y que quizás recurran directamente a otros microorganismos para poder vivir.

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Pudieron además observar que estas bacterias tenían unos apéndices que radian desde la superficie celular hacia el exterior. Los investigadores especulan que estos apéndices les permiten conectarse a otros microbios para así obtener recursos y estos apéndices funcionarían a modo de conducciones de “soporte vital”.
Anteriormente a este estudio se había inferido un volumen de 0,013 micras cúbicas para unas bacterias marinas y también se habían medido directamente por microscopía electrónica arqueas con un volumen celular de 0,009 micras cúbicas.
Todo esto nos hace pensar que existe una comunidad microbiana de células ultrapequeñas y capacidades metabólicas restringidas de al menos 2 de las 3 ramas principales del árbol de la vida.
Este nuevo resultado complementa a otros en los que se han caracterizado a virus gigantes, por lo que la frontera entre virus y bacterias se desdibuja si sólo consideramos el tamaño. ¿A partir de qué diámetro o tamaño de genoma podemos decir que algo está realmente vivo?

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Fuentes y referencias:
Artículo original
Virus de tamaño bacteriano.
Fotos: Berkeley Lab

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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5 Comentarios

  1. tomás:

    Nuestro inoportuno político Sancho Rof hubiera tenido cierto éxito si, en su tiempo televisivo, hubiese dispuesto de esta información. Según su baremo a esta bacteria le hubiese bastado caerse de una caja de cerillas.

  2. Pocosé:

    “¿A partir de qué diámetro o tamaño de genoma podemos decir que algo está realmente vivo?” Pregunta Neo.
    Probablemente el tamaño no será definitorio, mas bien lo será el conjunto de funciones que determine dicho genoma y en cuanto a las que se incluyan y excluyan habrá una cierto grado arbitrariedad.
    Bacterias ínfimas. Mitocondrias y cloroplastos que renunciaron a la mayoría de sus funciones, conservando una mínima parte de su genoma con un exito rotundo. Virus, incapaces de realizar función alguna, cuyo genoma, escindido o reducido de otro mayor, resulta tremendamente hábil induciéndolas. Viróides, ni siquiera genoma, un trozo de material genetico con capacidad de inducir su replicación en el lugar adecuado. Priones, proteínas con capacidad de inducir funciones a sus semejantes para bien o para mal. Y todo parece indicar que tanto estos como los más complejos tienen por ancestro común a LUCA.
    Cuando lleguemos a describir o mejor aún sintetizar algo parecido a Él, tendremos más claro el limite entre lo vivo por un lado y lo no vivo, ya sea pre o post vivo, por el otro, temiéndome que siempre quede un mínimo resquicio de arbitrariedad.

  3. tomás:

    Estimado Pocosé:
    Difícil veo que podamos hacer algo parecido a Él, por aquello de que “no puede ser y, además, es imposible”. Podemos imaginarlo y hasta creer en él, pero hacerlo, lo que se dice hacerlo, como espíritu puro -¿qué es eso?- sin materia ni energía, ni nada que se le parezca, pues va a ser que no hay manera.
    Y si quieres decir “como lo hizo Él”, pues tampoco. Eso es pura imaginación, tan cierta como el “Espagueti volador” -también todopoderoso-, no ciencia.
    Saludos poco fehacientes.

  4. Pocosé:

    Estimado Tomás
    Debí poner “él”. Y acepto deportivamente el golazo que me acabas de colocar.
    Pero siendo LUCA el que tenga más probabilidades de haber sido el auténtico “Dador De Vida”, no creo muy desacertado referime a él como “Él”.
    Un deportivo abrazo.

  5. tomás:

    Gracias por ese abrazo, amigo Pocosé. Debí tener, al menos, fe en ti y haberte preguntado a qué te referías.
    Te devuelvo ese deportivo abrazo.

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