Thiomargarita namibiensis

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Thiomargarita namibiensis
Microfoto tinguida de Thiomargarita namibiensis
Microfoto tinguida de Thiomargarita namibiensis
Clasificación científica
Reino: Bacteria
Filo: Proteobacteria
Clase: Gammaproteobacteria
Orde: Thiotrichales
Familia: Thiotrichaceae
Xénero: ''Thiomargarita''
Especie: ''T. namibiensis''
Nome binomial
''Thiomargarita namibiensis''
Schulz et al., 1999
Mapa de Namibia coa distribución de Thiomargarita namibiensis ao longo das súas costas (liña de puntos).
Thiomargarita namibiensis, capta nitrato e osíxeno da auga dos fondos oceánicos en caso de que sexa resuspendida, pero capta sulfuro nos sedimentos.

Thiomargarita namibiensis é unha especie de Proteobacteria cocoide Gram negativa, que vive nos sedimentos oceánicos da plataforma continental de Namibia. É unha das bacterias máis grandes coñecidas, xa que mide entre 0,1 e 0,3 mm (de 100 a 300 µm) de diámetro (o normal nas bacterias serían uns poucos microns), pero algúns exemplares chegan aos 0,75 mm (750 µm).[1][2] As células de Thiomargarita namibiensis son grandes dabondo como para poder verse a simple vista. A especie ten o récord da especie bacteriana máis masiva, pero Epulopiscium fishelsoni, que fora previamente descuberta no tubo dixestivo dos peixes cirurxián, é un pouco máis grande en lonxitude, aínda que non en diámetro, e ata finais dos 90 era considerada a bacteria máis grande con 0,5 mm de longo.[3]

A célula ten un enorme vacúolo, abundantes gránulos de xofre e outros gránulos moito máis pequenos, que parecen ser de polifosfato ou glicóxeno. A distribución do ADN no citoplasma é irregular e complexa, xa que se agrupa en determinadas áreas en lugar de estenderse uniformemente.[4]

Thiomargarita significa "perla do xofre". Isto refírese ao aspecto da célula, a cal contén gránulos microscópicos de xofre que dispersan a luz incidente, dándolle á célula un brillo perlífero. Como moitas bacterias cocoides como Streptococcus, a súa división celular tende a producirse ao longo dun só eixe, o que fai que as súas células formen cadeas, que semellan un colar de perlas. O nome de especie namibiensis, significa "de Namibia", país africano en cuxas costas foi atopado.

Distribución[editar | editar a fonte]

A especie foi descuberta por Heide N. Schulz e outros en 1997 e descrita en 1999 [5][2], nos sedimentos do fondo oceánico da baía de Walvis (Namibia). En 2005, descubriuse unha cepa moi relacionada no golfo de México.[6] Entre outras diferenzas con respecto á cepa namibia, a cepa mexicana parece que non se divide ao longo dun único eixe e en consecuencia non forma cadeas. Non se atopou polo momento ningunha outra especie do xénero Thiomargarita.

Metabolismo[editar | editar a fonte]

A bacteria é quimiolitótrofa, e pode utilizar o nitrato como aceptor final de electróns da súa cadea de transporte de electróns nos ambientes pobres en osíxeno nos que vive. O organismo oxida o sulfuro de hidróxeno (H2S) a xofre elemental (S). O xofre deposítase en forma de gránulos no seu citoplasma e é moi refráctil e opalescente, o que fai que o organismo pareza unha perla. En condicións anóxicas o sulfuro utilízase como doante de electróns e o nitrato como aceptor. O produto final nitroxenado non se coñece con seguridade, xa que non se puido realizar un cultivo puro da especie para estudalo. A posible reacción pode ser:

\mathrm{HNO_3 + 4 \ H_2S \longrightarrow NH_4OH + 4 \ S + 2 \ H_2O}

O sulfuro que utiliza está dispoñible nos sedimentos que a rodean, xa que o producen outras bacterias a partir de microalgas mortas que se afunden ao fondo do mar, o nitrato, polo contrario, procede das capas de auga de mar que están enriba. Como esta bacteria vive inmóbil nos sedimentos, e a concentración de nitratos dispoñibles flutúa considerablemente co tempo, a bacteria almacena o nitrato en grandes concentracións (de ata 800 milimolar[5]) en grandes vacúolos, que semellan globos inchados e que son responsables de ata o 80% do tamaño da célula.[7] Cando as concentracións de nitrato na súa contorna son baixas, a bacteria utiliza o contido do seu vacúolo para a respiración anaerobia. Así, a presenza deste vacúolo central nas súas células permítelle unha supervivencia prolongada nos sedimentos sulfurados. A non mobilidade de Thiomargarita está compensada polo seu gran tamaño celular.[8]

Recentes investigacións tamén indicaron que a bacteria pode ser un organismo anaerobio facultativo en lugar de anaerobio obrigado, e así podería respirar utilizando osíxeno en certas condicións.

Filoxenia[editar | editar a fonte]

O estudo do xenoma de Thiomargarita namibiensis situouna na árbore filoxenética próxima ás bacterias dos xéneros Thioploca e Beggiatoa, que viven en ambientes con condicións similares aos de Thiomargarita. [9] [6] [5][10]

N.N. 
 N.N. 

 Thioploca ingrica, L40998


 N.N. 

  AY496953 (White Point vacuolate attached filament)[11]


 N.N. 

 Beggiatoa (I)


 N.N. 

 bacteria similar a Thiomargarita do golfo de México, AY632420



 Thiomargarita namibiensis, AF129012







 Beggiatoa (II)



Importancia[editar | editar a fonte]

O xigantismo é xeralmente unha desvantaxe para as bacterias.[12] A bacteria obtén os seus nutrientes por medio de procesos de difusión simple a través da membrana plasmática, xa que carece dos mecanismos sofisticados de captación de nutrientes que se encontran nos eucariotas. Que unha bacteria sexa de gran tamaño implica que haxa unha relación baixa entre a superficie da membrana plasmática e o volume celular. Isto limita o grao de captación de nutrientes a un nivel limiar. [13] As bacterias grandes poderían morrer por falta de alimentos facilmente a non ser que teñan un mecanismo diferente para asegurarse o fornecemento de nutrientes. T. namibiensis supera este problema ao ter grandes vacúolos que poden almacenar os nitratos que a manteñen con vida.

A oxidación do velenoso sulfuro dos sedimentos que realiza esta bacteria fai que actúe como detoxificante no seu ecosistema, facéndoo máis axeitado para a vida doutros organismos mariños.

Notas[editar | editar a fonte]

  1. The Weekly Newsmagazine of Science. Volume 155, Number 16 (April 17, 1999). [1]
  2. 2,0 2,1 "List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature - Genus Thiomargarita". http://www.bacterio.cict.fr/t/thiomargarita.html. 
  3. Randerson, James (8 June 2002). "Record Breaker". http://www.newscientist.com/channel/life/mg17423461.600. 
  4. Heide N. Schulz. The Genus Thiomargarita, in: M. Dworkin, S. Falkow, E. Rosenberg, K.-H. Schleifer, E. Stackenbrandt (Hrsg.): The Prokaryotes, Vol. 6., S. 1158-1159, 2006, ISBN 978-0-387-33496-7.
  5. 5,0 5,1 5,2 Schulz HN, Brinkhoff T, Ferdelman TG, Mariné MH, Teske A, Jorgensen BB (April 1999). . "Dense populations of a giant sulfur bacterium in Namibian shelf sediments". Science 284 (5413): 493–5. DOI:10.1126/science.284.5413.493. PMID 10205058. http://www.sciencemag.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=10205058 .. 
  6. 6,0 6,1 Karen M. Kalanetra, Samantha B. Joye, Nicole R. Sunseri, Douglas C. Nelson. Novel vacuolate sulfur bacteria from the Gulf of Mexico reproduce by reductive division in three dimensions. Environmental Microbiology (2005) 7 (9), 1451–1460 doi:10.1111/j.1462-2920.2005.00832.x pdf. PMID 16104867.
  7. Kalanetra KM, Joye SB, Sunseri NR, Nelson DC (September 2005). "Novel vacuolate sulfur bacteria from the Gulf of Mexico reproduce by reductive division in three dimensions". pp. 1451–60. DOI:10.1111/j.1462-2920.2005.00832.x. PMID 16104867. http://www3.interscience.wiley.com/resolve/openurl?genre=article&sid=nlm:pubmed&issn=1462-2912&date=2005&volume=7&issue=9&spage=1451. 
  8. The genus Thiomargarita. Heide Schulz. The Prokaryotes 2006, part 3, section 3.3, 1156-1163
  9. Sean Henahan, Access Excellence. Giant Bacteria Discovered. [2]
  10. Andreas Teske: Fig. 9, in: Heide N. Schulz: The Genus Thiomargarita, p. 1160
  11. Para máis información ver: Karen M. Kalanetra, Sherry L. Huston, Douglas C. Nelson: Novel, Attached, Sulfur-Oxidizing Bacteria at Shallow Hydrothermal Vents Possess Vacuoles Not Involved in Respiratory Nitrate Accumulation, in: Applied and Environmental Microbiology, Vol. 70, No. 12, 2004, p. 7487-7496
  12. Giant bacterium carries thousands of genomes. Nature News, 8 May 2008.
  13. Extreme polyploidy in a large bacterium. Proc Natl Acad Sci USA 2008, 105:6730-6734.

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]