Biologia de los microorganismos (929)

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D I V E R S I D A D E N B A C T E R I A 547
U
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D
 3
Las células de esta bacteria siempre forman parejas o tétradas 
(Figura 15.52a). En lugar de tener el DNA disperso por todo 
el interior de la célula, como sucede con el nucleoide típico, 
el DNA de D. radiodurans está organizado en una estructura 
toroidal (en espiral o anillos apilados) (Figura 15.52c). La repa-
ración se ve facilitada por la fusión de nucleoides situados en 
compartimentos adyacentes, ya que la estructura toroidal pro-
porciona una plataforma para la recombinación homóloga. 
Gracias al gran alcance de este proceso de recombinación se 
puede recuperar un cromosoma reparado, de manera que la 
célula que lo contenga puede seguir creciendo y dividiéndose.
MINIRREVISIÓN
 Describa una aplicación comercial de Thermus aquaticus.
 Describa una característica biológica especial de Deinococcus 
radiodurans.
15.21 Otros filos notables de Bacteria
A continuación presentamos las propiedades básicas de otros 
siete filos de Bacteria. Aunque la mayoría de estos tienen pocos 
representantes que hayan sido cultivados (Figura 15.1b), muchos 
pueden tener una importancia ecológica considerable. De ser 
así, la investigación futura sobre su cultivo y sus actividades eco-
lógicas nos aportarán las pruebas necesarias. Hasta entonces 
tenemos un cuadro de estos filos poco detallado, pero que nos 
presenta sus principales características de un modo general. 
Acidobacteria
Las Acidobacteria son frecuentes en el ambiente, según reve-
lan las secuencias de los genes del rRNA 16S obtenidas a partir 
de muestras de campo (Figura 15.1b). Las Acidobacteria abun-
dan en el suelo, particularmente en suelos ácidos (pH < 6.0), 
donde a menudo representan la mayor parte de algunas comu-
nidades del suelo. También viven en ambientes de agua dulce, 
en tapetes microbianos de manantiales termales, en reactores 
de depuradoras de aguas residuales y en sus fangos activados. 
Hay pruebas de que existen unos 25 subgrupos principales den-
tro de las Acidobacteria, lo que indica una importante diver-
sidad filogénetica y metabólica entre las especies de este filo. 
Su abundancia, su amplia distribución y su probable diversi-
dad metabólica sugieren una gran relevancia ecológica, espe-
cialmente en el suelo. Lamentablemente, aunque abundan en 
el ambiente, resultan dif íciles de cultivar; por consiguiente, se 
han aislado pocas especies (Figura 15.1b) y solo se han descrito 
unos pocos géneros.
Las pocas especies que han sido caracterizadas tienen un 
metabolismo diverso y comprenden tanto quimioorganótrofos 
como fotoheterótrofos, así como aerobios estrictos y anaerobios 
estrictos fermentadores. Se han caracterizado detalladamente 
tres especies de Acidobacteria: Acidobacterium capsulatum, 
Geothrix fermentans y Holophaga foetida; todas ellas son qui-
mioorganótrofas gramnegativas. Acidobacterium capsulatum 
es una bacteria aerobia estricta, acidófila y capsulada, que se 
ha aislado de aguas ácidas de drenajes de minas, y que utiliza 
diversos azúcares y ácidos orgánicos. Geothrix fermentans es 
un anaerobio estricto que oxida ácidos orgánicos simples (ace-
tato, propionato, lactato, fumarato) hasta CO
2
, utilizando hierro 
2.11). Sin embargo, a diferencia de la membrana externa de 
bacterias como Escherichia coli, la de los deinococos carece de 
lípido A. Además, los deinococos contienen una forma especial 
de peptidoglicano en el que la ornitina reemplaza al ácido dia-
minopimélico en los enlaces entre los aminoácidos del N-ace-
tilmurámico ( Sección 2.10).
Las especies que pertenecen al orden Thermales normal-
mente son termófilas o hipertermófilas y el género tipo es Ther-
mus. Thermus aquaticus, descubierta en la década de 1960 
por Thomas Brock en un manantial termal del Parque Nacio-
nal de Yellowstone (Estados Unidos), es un organismo modelo 
para estudiar la vida a altas temperaturas. Con posterioridad, 
T. aquaticus se ha aislado de muchos sistemas geotérmicos y es
el origen de la polimerasa Taq. Debido a su termoestabilidad, la
polimerasa Taq hizo posible la técnica de la reacción en cadena
de la polimerasa (PCR, del inglés polymerase chain reaction),
que permitió la automatización de la técnica de amplificación
del DNA ( Sección 11.3), lo que ha supuesto un avance que
ha revolucionado toda la biología
Resistencia a la radiación de Deinococcus radiodurans
Las especies de las Deinococcales tienen la peculiaridad de ser 
extremadamente resistentes a la radiación y Deinococcus radio-
durans es la especie mejor estudiada a este respecto. La mayoría 
de los deinococos son rojos o rosados por la presencia de caro-
tenoides, y muchas cepas son muy resistentes a las radiaciones 
y a la desecación. Su resistencia a la radiación ultravioleta (UV) 
puede aprovecharse para su aislamiento. Estos organismos tan 
especiales pueden aislarse por selección a partir del suelo, de 
carne picada, de polvo y de aire filtrado, si se somete la muestra 
correspondiente a una intensa radiación UV (o incluso a radia-
ción gamma) y luego se siembra en medio rico, con triptona y 
extracto de levadura. Por ejemplo, las células de D. radiodurans 
pueden sobrevivir a una exposición de hasta 15.000 grays (Gy) 
de radiación ionizante (1 Gy = 100 rad). Esta dosis sería sufi-
ciente para destruir el cromosoma de cualquier otro organismo 
en cientos de fragmentos. (Una persona, por ejemplo, puede 
morir por una exposición de menos de 10 Gy).
Además de su impresionante resistencia a la radiación, D. 
radiodurans es resistente al efecto mutagénico de muchos agen-
tes mutágenos. Los únicos mutágenos químicos que parecen 
hacer efecto sobre D. radiodurans son compuestos del tipo de 
la nitrosoguanidina, que induce deleciones en el DNA. Aparen-
temente, las deleciones no se reparan en este organismo tan efi-
cientemente como las mutaciones puntuales y este es el método 
apropiado para aislar mutantes de D. radiodurans. 
Reparación del DNA en Deinococcus radiodurans
El estudio de D. radiodurans ha demostrado que es muy eficaz 
reparando el DNA dañado y para ello cuenta con varias enzi-
mas distintas. Además de la enzima reparadora de DNA RecA 
( Sección 10.4), D. radiodurans tiene varios sistemas de repa-
ración independientes de RecA, que pueden reparar cortes de 
cadena simple y de doble cadena, así como escindir y reparar 
bases incorporadas incorrectamente. Son procesos de repara-
ción tan eficientes que incluso pueden reensamblar el cromo-
soma a partir de sus fragmentos.
Se cree que la peculiar disposición del DNA en las células de 
D. radiodurans puede contribuir a su resistencia a la radiación.
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