Tema 21: Archaea (2013)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Microbiologia
Año del apunte 2013
Páginas 5
Fecha de subida 21/10/2014
Descargas 1
Subido por

Descripción

Apuntes de los temas del segundo semestre de Microbiología de primero de Genética

Vista previa del texto

TEMA  21:  ARCHAEA   1. Introducció   • Grup   molt   variat   que   difereix   dels   eubacteris   i   dels   eucariotes.   !   hi   ha   gens   que   es   barregen   entre   Archaea  i  Eubacteris,  però  n’hi  ha  de  molt  concrets  en  cada  un  dels  dominis   • Es  distribueixen  en  hàbitats  anaerobis,  hipersalins  i  d’elevades  temperatures  (hàbitats  molt  extrems)     • Metanògens  (bacteris  que  generen  metà)  i  reductors  del  sulfat  amb  cofactors  exclusius   • Extremòfils:   adaptacions   estructurals,   químiques   i   metabòliques.   !   col·∙lonitzen   medis   molt   extrems   i   diferents,  i  tenen  estructures  per  adaptar-­‐se  a  aquests  ambients:  àcid  sulHídric  (sulfatara),  mananIals  de   sofre,  mananIals  geotèrmics,  salines.   • Aerobis  i  anaerobis  litoautòtrofs  i  heteròtrofs   • GramposiIus  i  gramnegaIus.   2. caracterís;ques  generals   2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
Paret  cel·∙lular   • GramnegaIus:  capa  superficial  proteica  o  glucoproteica  (no  mbr  externa)   • No  àcid  muràmic  ni  D-­‐aminoàcids   • No  pepIdoglicà   • Alguns  gramposiIus  amb  pseudomureina   Membrana  plasmà;ca   • Èters  de  glicerina     • Radicals  lipídics  amb  isoprenoides  de  C20  i  C40   Genè;ca   • Genomes  peIts   • %GC  molt  variat  (21-­‐68%)   • RNApolimerasa  de  més  de  4  subunitats  (els  bacteris  el  tenen  de  2  subunitats)   • Presència  de  proteïnes  amb  histones   Metabolisme   • Metanògens  :  bacteris  que  generen  metà   • Autòtrofs  i  heteròtrofs   • Coenzims  molt  específics  per  al  seu  metabolisme.   3. Regne  Crenarchaeota   són  d’aspecte  variat,  tant  pel  medi  on  es  troben  com   per  les  seves  estructures.   • Principalment   termòfils   extrems,   acidòfils   i   dependents  de  sofre.  (S!  acceptor  final  d’e-­‐   en  anaerobiosi  i  de  font  d’e-­‐  en  litòtrofs)   • Ecologia:  aigües  geotermals  i  sols  sulfurosos.   No   hi   ha   fotosíntesi   i   són   els   productors   primaris  en  aquests  medis.   • Hipertermòfil:  Pyrodic.um  (Ta  105ºC)   • Termoacidòfils:   Sulfolobus   i   Thermoproteus   (70-­‐80  ºC,  pH  2-­‐3)   4. Regne  Euryarchaeota   4.1.
4.2.
Metanògens   • Anaerobis   estrictes.   Productors   de   metà.  Es  troben  en  ambients  anaerobis   rics  en  matèria  orgànica   • Obtenció  d’energia  mitjançant  la  síntesi   de  metà  (CH4)  des  de  CO2,  H2,  Formiat,   acetat,  etc.   • Quan   creixen   en   CO2   o   H2   són   autòtrofs   • Tenen   tot   Ipus   de   formes   i   existeixen   diferents   gèneres   segons   la   forma   que   tenen,  etc.   o Cocs  !  Methanococcus   o Bacils  !  Methanobacterium   o Coco-­‐bacils  !  Methanobrevibacter   o Espirils  !  Methanospirillum   • Presència  de  cofactors  exclusius  que  parIcipen  en  la  metanogènesi   • Distribució:  Rumen:  es  troben  al  tub  digesIu  dels  herbívors  grans,  per  això  les  vaques  produeixen   tant  metà  (es  Iren  molts  pets),  fons  dels  llacs,  matèria  orgànica  en  descomposició.   • Potencial  biotecnològic:  producció  de  metà.  Digestors  anaerobis  de  fangs  d’aigües  residuals.   Halobacteris   • Halòfils  extrems:  Halobacterium,  Halococcus,  Haloferaz,  Natronobacterium.   • Hàbitats:  llacs,  mars,  salines,  aliments.   • Dependència  de  concentració  elevada  de  NaCl  1,5M,  la  majoria  2-­‐4M  però  poden  créixer   fins  a  5,5M  (conc  saturants)   • Requereixen  de  ions  Na+  a  l’exterior  per  mantenir  la  integritat  en  la  paret  cel·∙lular.   • Ions  K+  a  l’interior  per  mantenir  acIvitat  enzimàIca  i  funcionalitat  dels  ribosomes.   • Halobacterium   salinarum:   presència   de   bacteriorrodopsina   i   altres   pigments   (bacteriorruberina).  Membrana  púrpura  que  permet  la  fosforilació  oxidaIva  per  obtenció   d’ATP.   4.3.
Termoplasma  (thermoplasmatales)   • Termoacidòfils  sense  paret  cel·∙lular.   • Thermoplasma  acidophilum  i  T.  Volcanicum.  Hàbitat:  piles  de  mines  de  carbó  riques  en   pirita   (FeS)   que   és   oxidat   a   àcid   sulfúric   per   bacteris   quimiolitotròfics   (Ta:   55-­‐59ºC   i   pG:   1-­‐2)   • CaracterísIques   especials   de   mbr:   lípid   tetra-­‐èter   amb   manosa   i   glucosa   (lipoglicà)   que   consItueix  una  elevada  proporció  dels  lípids.  Glicoproteïnes  en  lloc  d’esterols.   • Membranes  impermeables  als  protons   • Mecanismes  d’intercanvi  de  protons  per  ions  sodi   • Interior  cel·∙lular  pH  neutre.   • Picrophilus:  pot  créixer  a  pH=0  i  té  paret  cel·∙lular.   • Perroplasma:  sense  paret  cel·∙lular.  Oxida  ió  ferrós  a  fèrric.  No  és  termòfil.  Mines  de  pirita.   4.4.
Termococs   • Grup  de  cocs  hipertermòfils  (>80ºC)   • Termococcales:   o Anaerobis  estrictes   o Creixement  88-­‐100ºC   o Thermococcus,  Pyrococcus,  Methanopyrococcus   • Methanopyrus:  hipertermòfil  més  anIc.  Comparteix  caracterísIques  amb  metanògens.   • Archaeglobales,  Archaeglobus,  Ferroglobus.   • Resistència  a  la  calor:   o Totes  les  macromolècules  són  més  estables  a  la  calor.   o Les   proteïnes   tenen   uns   plegaments   3aris   i   4ernaris   caracterísIcs,   que   proporcionen   més   estabilitat,   tenen   nuclis   hidrofòbics,   fan   ponts   d’hidrogen,   tenen  aa  prolina  que  els  fa  molt  més  estables.   o Chaperonines  (prot  de  xoc  tèrmic)  reconfiguren  proteïnes  desnaturalitzades.   o Acumulació   de   substàncies   que   eviten   la   desestabilització   a   altes   temperatures   del  DNA  i  prot.  (2,3-­‐difosfoglicerat  potàssic  cíclic)  !  element  termoestabilitzador   de  primera  magnitud.   o Mbr  amb  enllaços  èter.   o Girasa  reversa  del  DNA   o Proteïnes  similars  a  les  histones   o Límit  per  a  la  vida:  150ºC.   5. Regne  koarchaeota   • Hipertermòfils  sense  culIvar  fins  fa  molt  poc  temps   • IdenIficats   pel   seu   16S   sRNA   (es   prenien   mostres   i   es   detectava   un   16S   rRNA   que   no   sabien   de   quina   espècie  era,  i  es  va  veure  que  era  una  sp  nova).   • Es  ramifiquen  molt  a  prop  de  la  base  de  l’arbre  filogenèIc.  CaracterísIques  de  microorganismes  anIcs.   (molt  propers  a  l’antecessor  comú  procariota) ...