Biologia de los microorganismos (1077)

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E C O S I S T E M A S M I C R O B I A N O S 671
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Para poder estudiar la expresión génica y las características 
adaptativas que contribuyen al crecimiento a altas presiones ha 
sido necesario disponer de equipos especiales de incubación 
presurizados (Figura  19.31). Estos estudios han mostrado que 
cuando una bacteria barófila gramnegativa se cultiva a alta pre-
sión, sintetiza una proteína específica de la membrana externa 
llamada OmpH (por el nombre en inglés, outer membrane pro-
tein H, proteína H de la membrana externa) que es un tipo de 
porina y está ausente cuando las células se cultivan a 1 atm. Las 
porinas son proteínas que forman canales por los que las molé-
culas se difunden hacia el periplasma ( Sección 2.11). Según 
parece, las porinas sintetizadas por las células cultivadas a 1 atm 
no pueden funcionar correctamente a alta presión, de modo que 
tienen que sintetizar unas porinas diferentes. Curiosamente, la 
presión controla la transcripción de ompH, el gen que codifica 
la OmpH. Este barófilo dispone de un complejo proteico de 
membrana sensible a la presión que detecta los cambios en esta 
y desencadena la transcripción de ompH solo cuando las condi-
ciones de presión lo justifican. Los análisis de transcriptómica 
( Sección 6.7) indican que, en los barófilos, incluso cambios 
relativamente modestos en la presión hidrostática alteran la 
tienen varias subunidades. Así, los grandes complejos protei-
cos de los barófilos extremos tienen que interaccionar de modo 
que se reduzcan al mínimo los efectos de la presión. Tanto la 
síntesis de proteínas como la síntesis de DNA y el transporte 
de nutrientes son sensibles a las altas presiones. Las bacterias 
barófilas que crecen a altas presiones tienen mayor propor-
ción de ácidos grasos insaturados en la membrana citoplasmá-
tica que las que crecen a 1 atm. Los ácidos grasos insaturados 
permiten a las membranas seguir siendo funcionales y evitan 
que se gelifiquen a altas presiones o a bajas temperaturas. La 
velocidad de crecimiento relativamente lenta de los barófilos 
extremos como Moritella en comparación con otras bacterias 
marinas (Figura 19.28) probablemente se deba, a los efectos 
combinados de la presión y la baja temperatura; la baja tempe-
ratura disminuye las velocidades de reacción de las enzimas, lo 
cual afecta de manera directa al crecimiento celular ( Sec-
ciones 5.11 y 5.12).
Figura 19.29 Presión y temperatura óptimas de los barófilos
bacterianos y arqueanos cultivados. La presión se da en pascales (Pa), 
la unidad del SI para la presión. Un megapascal (MPa) corresponde 
aproximadamente a 10 atmósferas. Obsérvese que especies diferentes del 
mismo género pueden tener presiones óptimas enormemente diferentes. 
Datos recogidos por Doug Bartlett.
Temperatura (°C)
0 20 40 60 80 100 120
Bacteria
Archaea
20
40
60
80
100
120
0
P
re
s
ió
n
 (
M
P
a
) Methanococcus 
jannaschii
Pyrococcus abyssi
Pyrococcus GBDDesulfurococcus SY
Methanococcus
thermolithotrophicus
Thermococcus
barophilus
Moritella marina
Colwellia maris
Desulfovibrio profundus
Shewanella SC2A
Carnobacterium AT7
Photobacterium profundum SS9
Shewanella DSS12
Shewanella F1A
Shewanella PT99
Shewanella DB6705
Shewanella MT-2
Shewanella KT99
Shewanella benthica
Moritella PE36
Marinitoga piezophila
Moritella MT-5
Colwellia BNL1
Colwellia KT27
Colwellia MT41
WHB46
CNPT3
Figura 19.30 Muestreo de las profundidades marinas. El sumergible
teledirigido Kaiko recogiendo una muestra de sedimento del lecho marino 
de la fosa de las Marianas, a una profundidad de 10.897 m. Los tubos de 
sedimento se utilizan para el enriquecimiento y el aislamiento de las bacterias 
barófilas.
H
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 T
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k
a
m
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Figura 19.31 Células presurizadas para cultivar barófilos a alta presión. (a) Foto de diversas células presurizadas en incubación en una sala fría (4 °C). 
(b) Diseño esquemático de una célula presurizada. Estos recipientes están diseñados para mantener presiones de 1.000 atm. Ilustración basada en un dibujo de
Doug Bartlett.
Cuerpo
del recipiente
presurizado
Pasador
de cierre
Bomba 
de alta 
presión
Cubierta
Cultivos
(a) (b)
D
o
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 B
a
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