Biologia de los microorganismos-1068 (1281)

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630 E C O L O G Í A M I C R O B I A N A Y M I C R O B I O L O G Í A A M B I E N T A L
microbiana. Las medidas de actividad también proporcionan 
información valiosa para el diseño de cultivos de enriqueci-
miento.
18.8 Ensayos químicos, métodos 
radioisotópicos 
y microelectrodos 
En muchos estudios, las mediciones químicas directas de las 
reacciones microbianas bastan para evaluar la actividad micro-
biana en el medio. Por ejemplo, el destino de la oxidación del 
lactato por parte de las bacterias reductoras de sulfato en una 
muestra de sedimentos se puede rastrear fácilmente. Si en una 
muestra procedente de sedimentos existen y están activas bac-
terias reductoras de sulfato, el lactato que se añada al sedi-
mento será consumido y el SO
4
2– será reducido a H
2
S. Puesto 
que tanto el lactato como el SO
4
2– y el S2– se pueden medir con 
bastante sensibilidad mediante ensayos químicos sencillos, las 
Hasta aquí, en este capítulo nos hemos centrado en la medi-ción de la diversidad microbiana. Ahora pasaremos a estu-
diar cómo medir la actividad microbiana; es decir, qué hacen 
realmente los microorganismos en su entorno. Las técnicas que 
vamos a analizar incluyen el uso de radioisótopos, microsenso-
res, isótopos estables y varios métodos genómicos.
Las mediciones de actividad en una muestra natural son 
estimaciones colectivas de las reacciones fisiológicas que ocu-
rren en toda la comunidad microbiana, si bien diversas técni-
cas de las que hablaremos más adelante (véanse las Secciones 
18.10 y 18.11) permiten una evaluación más dirigida de la 
actividad fisiológica. Las mediciones de la actividad ponen de 
manifiesto los tipos y las velocidades de las principales reac-
ciones metabólicas en un hábitat, y las diversas técnicas se 
pueden usar por sí solas o en combinación para realizar los 
análisis de las comunidades microbianas. Junto con las esti-
maciones de biodiversidad y los análisis de expresión génica, 
estas ayudan a definir la estructura y el funcionamiento del 
ecosistema microbiano, el objetivo fundamental de la ecología 
phoR
phoU
pitA
ppk
pstC/pstA
pstS
phoA
phoD
phoX
nifD
nirB
nasF
amoC
amoB
amoA
napF
napD
napG
napH
napC
napB
napA
narI
narJ
narH
nifH
nifK
narG
narK
amt
nasD
nasA/narB
Conservación
de la energía
Crecimiento
celular
Transporte de Pi de
alta afinidad
Transporte de Pi de
baja afinidad
Reducción asimiladora
de nitrato
Transporte de amonio 
Oxidación de amoniaco
Fijación de nitrógeno
Fosfatasa alcalina
Asimilación
de fósforo
Asimilación
de nitrógeno
Respiración
anaerobia
Quimilitotrofia
Polifosfato
Reducción desasimiladora
de nitrato (de 
membrana/citoplasmática)
Reducción desasimiladora
de nitrato (periplasmática)
Log10 transcritos/litro 
Límite de detección
6 7 8 9 9,4
Figura 18.20 Análisis metatranscriptómico de aguas superficiales marinas costeras. Expresión de genes de etapas fundamentales de los ciclos del N
y del P en una muestra de agua marina, determinada por secuenciación de mRNA ambiental. Estos datos muestran que la comunidad microbiana estaba usando 
formas de fosfato (PO
4
3−) tanto inorgánicas (alta expresión de los transportadores de P) como orgánicas (fosfatasa alcalina). El bajo nivel de transcritos de genes
necesarios para la asimilación de NO
3
− contrasta con la alta expresión de genes para el transporte y la oxidación quimiolitótrofa de NH
3
. También, como era de
esperar para aguas superficiales óxicas marinas, hay poca expresión de genes para la respiración con NO
3
−. Datos gentileza de Mary Ann Moran.
IV Medición de la actividad microbiana en la naturaleza
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