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Bacterias ultrapequeñas

Bacterias ultrapequeñas
Foto: Berkeley Lab
Bacterias ultrapequeñas.

Caracterizan bacterias con un volumen de 0,009 micras cúbicas y con un genoma de sólo un millón de pares de bases.

Una de estas bacterias ultrapequeñas. La barra negra son 100 nm.

La existencia de bacterias ultrapequeñas se ha venido debatiendo durante las últimas décadas, pero hasta el momento no se contaba con técnicas de microscopía electrónica y técnicas de descripción de ADN que permitieran su estudio.

Ahora un grupo de investigadores de Lawrence Berkeley National Laboratory y University of California (Berkeley) ha conseguido estudiar estas bacterias mínimas.

Se trata de bacterias que tienen un volumen de 0,009 micras cúbicas. Es decir que 150 de estas bacterias caben dentro de una Escherichia coli. Unas 150.000 es estas bacterias podrían caber en la punta de un cabello humano.

La Tierra es el reino de las bacterias y estas se encuentran en, prácticamente, cualquier sitio. Fueron las primeras en aparecer y serán las últimas que haya.

Son muy diversas en muchos sentidos, incluido el tamaño.

Las más pequeñas están por debajo del tamaño que se consideraba mínimo para la vida, pero pueden acomodar igualmente ADN densamente empaquetado, un número pequeño de ribosomas y un metabolismo tan “amputado” que requieren de otras bacterias para realizar algunas funciones.

Según Jill Banfield, estas bacterias ultrapequeñas recientemente descritas son un ejemplo de un subconjunto de vida microbiana terrestre del que no conocemos prácticamente nada.

Según Birgit Luef (Universidad de Ciencias y Tecnología de Trondheim, Suecia) no había un consenso sobre cómo de pequeño debía ser un organismo y qué estrategias de optimización del espacio podían tener las células bacterianas.

En este trabajo se ha caracterizado precisamente el tamaño, forma y estructura interna de estas células ultrapequeñas.

Querían seleccionar bacterias de filos que no habían sido cultivados y que tuvieran tamaño y genomas pequeños.

Así que en unas pruebas de campo filtraron agua natural a través de membranas microporosas cuyos poros fueran menores a las 0,2 micras, membranas que, paradójicamente, se usan para esterilizar el agua.

El agua resultante contenía bacterias y se congeló a -272 grados centígrados para asegurar su conservación hasta su llegada al laboratorio.

Para poder tomar las imágenes de estas bacterias se usó un criomicroscopio de transmisión.

En dichas imágenes se pudo observar que las bacterias parecían sanas y que la congelación había atrapado a algunas de ellas en pleno proceso de división celular.

Por tanto, no se trataba de bacterias “hambrientas”, defectuosas, enfermas o degradadas.

El análisis genético reveló que su genoma tenía sólo un millón de pares de bases. Además pertenecían a tres filos distintos. Principalmente eran bacterias y no arqueas.

Pero esos genomas tan pequeños indican que carecen de muchas de las funciones básicas y que quizás recurran directamente a otros microorganismos para poder vivir.

Pudieron además observar que estas bacterias tenían unos apéndices que radian desde la superficie celular hacia el exterior.

Los investigadores especulan que estos apéndices les permiten conectarse a otros microbios para así obtener recursos y estos apéndices funcionarían a modo de conducciones de “soporte vital”.

Anteriormente a este estudio se había inferido un volumen de 0,013 micras cúbicas para unas bacterias marinas y también se habían medido directamente por microscopía electrónica arqueas con un volumen celular de 0,009 micras cúbicas.

Todo esto nos hace pensar que existe una comunidad microbiana de células ultrapequeñas y capacidades metabólicas restringidas de al menos 2 de las 3 ramas principales del árbol de la vida.

Este nuevo resultado complementa a otros en los que se han caracterizado a virus gigantes, por lo que la frontera entre virus y bacterias se desdibuja si sólo consideramos el tamaño.

 ¿A partir de qué diámetro o tamaño de genoma podemos decir que algo está realmente vivo?

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