Biología

Descubierto un sorprendente microbio en el lago más grande de California

(NC&T) El hallazgo, efectuado por científicos de la Universidad de Oregón, ha sido descrito en un informe hecho público en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS).

Esta nueva cepa de Acaryochloris es única porque puede vivir por sí misma. Michelle Wood, profesora de biología de la Universidad de Oregón, obtuvo muestras del organismo mientras estudiaba la diversidad de las algas verdiazules en el lago hipersalino, como parte del estudio integral del Mar de Salton coordinado por el Profesor Stuart Hurlbert de la Universidad Estatal de San Diego.

Scott Miller, autor principal del informe, cultivó al organismo a partir de muestras recolectadas por Wood y Hurlbert, y pronto descubrió algo inusual en su fotoquímica. Purificaron los pigmentos de la cepa notando que eran muy similares a los de otras especies de alga verdiazul llamadas Acaryochloris marina, pero diferentes de cualquier otro encontrado en plantas superiores o algas. El pigmento primario, llamado clorofila d, sólo es producido por las Acaryochloris y permite a estas especies usar luz infrarroja. El nuevo microbio es uno de los únicos tres organismos de los que la ciencia tiene conocimiento capaces de usar una combinación de luz visible y de luz infrarroja (del segmento del infrarrojo más cercano a la visible) para producir oxígeno por fotosíntesis. Aunque hay algunas bacterias que pueden usar la luz infrarroja para la fotosíntesis, no producen oxígeno.

Estos tres organismos son especies estrechamente relacionadas de Acaryochloris, pero las otras dos viven en el Pacífico y deben crecer en un animal o una planta para sobrevivir. La nueva, en cambio, es autónoma.

Otro descubrimiento sorprendente ocurrió cuando los científicos estudiaron el ADN del nuevo organismo. Mediante análisis de datos de secuencia genética relativos a la maquinaria de síntesis de proteínas de la célula, demostraron que las algas verdiazules productoras de clorofila d (más técnicamente conocidas como cianobacterias) han adquirido una pieza de ADN de una proteobacteria, un pariente distante que compartió un antepasado común con las cianobacterias hace más de dos mil millones años.

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La nueva cianobacteria descubierta en el Mar de Salton (Foto: Sunny Augustine)
El pequeño gen de la subunidad de ARN ribosomal es ampliamente usado por los científicos para inferir las relaciones entre las formas de vida, en parte porque se asume en general que se transmite fielmente del progenitor al descendiente. Sin embargo, en el caso de este nuevo microbio, parece que el ADN que codificaba para una porción pequeña del gen ribosomal en una proteobacteria saltó a través de la gran distancia evolutiva que separa las proteobacterias de las cianobacterias, e intercambió lugares con la porción del gen que había sido originalmente heredado del progenitor cianobacterial.

Usando un reloj molecular, Miller estimó que el ADN proteobacterial fue obtenido por un antepasado de la moderna cianobacteria productora de clorofila-d hace entre 10 y 100 millones de años.

El mantenimiento de este gen híbrido durante un lapso de tiempo tan largo sugiere que ha sido favorecido por la selección natural.

Wood piensa que la alta disponibilidad de nutrientes en las aguas del Mar de Salton es lo que permitió al microbio sobrevivir sin sus anfitriones.


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