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S I M B I O S I S M I C R O B I A N A S 751 U N ID A D 4 cada muda, los simbiontes intestinales de cada ejemplar de ter- mita se pierden, aunque la comunidad intestinal de cada especie de termitas se conserva bien. La transmisión horizontal estable de los simbiontes intestinales se debe, probablemente, al com- portamiento social y al estrecho contacto que son característi- cos de las termitas. Acetogénesis y fijación del nitrógeno en el intestino de las termitas Los genes que codifican las enzimas de la ruta acetil-CoA están altamente representados en las espiroquetas del intestino pos- terior del Nasutitermes, un hecho consistente con su función como los mayores acetógenos reductores del CO 2 ( Sec- ción 13.19). Las comunidades microbianas del intestino de las termitas han sido reconocidas desde hace tiempo por su importancia al facilitar el metabolismo del nitrógeno, propor- cionando nuevo nitrógeno fijado mediante el proceso de fija- ción del nitrógeno ( Sección 3.17) y ayudando a conservar el nitrógeno mediante el reciclado del nitrógeno excretado, que vuelve al insecto para la biosíntesis. En consonancia, el análisis metagenómico revela que muchas bacterias, incluyendo Fibro- bacteres y espiroquetas Treponema, contienen genes que codi- fican nitrogenasa, la enzima requerida para fijar N 2 . Desde un punto de vista meramente energético, la metano- génesis a partir del H 2 y el CO 2 es más favorable que la ace- togénesis a partir de los mismos substratos (–34 kJ/mol de H 2 contra –26 kJ/mol de H 2 , respectivamente), y por tanto, la metanogénesis debería tener una ventaja competitiva en todos los hábitats en los que los dos procesos compiten ( Seccio- nes 13.19-13.20). Sin embargo, esto no es así en las termitas, y hay al menos dos razones para ello. La primera es que, a diferencia de los metanó- genos, los acetógenos son capaces de emplear otros substratos, como azúcares o grupos metilo, procedentes de la degradación (c)(b) (a) H2 CH4 O2 Celulosa Glucosa Acetato Intesino anterior Intestino medio Intestino posterior Anóxico Microóxico Compartimentos del intestino posterior Panza 2 mm 0,5 mm Figura 22.37 Anatomía y funcionamiento del intestino de la termita. Estructura del intestino de las termitas (a) inferiores y (b) superiores, mostrando el intestino anterior, el medio y la diferente complejidad de los compartimentos del intestino posterior. (c) Fotografía de termitas obreras, de la estructura del intestino, y de actividad bioquímica de la termita inferior Coptotermes formosanus. La termita asimila acetato y otros productos de la fermentación microbiana. El hidrógeno producido por la fermentación es consumido principalmente por acetógenos reductores del CO 2 , mientras que una pequeña cantidad va a los metanógenos hidrogenotróficos. La metanogénesis y la acetogénesis son analizadas en las Secciones 13.20 y 13.19, respectivamente. Figura 22.38 Composición microbiana del intestino posterior de las termitas, inferida de las secuencias del gen 16S rRNA. Los resultados son análisis en conjunto de 5.075 secuencias procedentes de DNAs amplificados o de secuenciación metagenómica de tres géneros de termitas superiores comedoras de madera, Nasutitermes, Reticulitermes, y Microcerotermes. Los datos proporcionan información relacionada, principalmente, con la diversidad, no con la abundancia relativa. Los datos han sido reunidos y analizados por Nicolas Pinel. Proteobacteria Spirochaetes Verrucomicrobia Otros grupos bacterianos menores e inclasificados Clostridiales menores e inclasificadas Ruminococcaceae Lachnospiraceae Otras Bacillales Bacillaceae Lactobacillales menores e inclasificadas Streptococcaceae Firmicutes menores e inclasificadas Firmicutes Fibrobacteres Bacteroidetes Actinobacteria Otras Archaea Euryarchaeota https://booksmedicos.org booksmedicos.org Botón1:
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