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Las arqueas son microorganismos unicelulares comparables en algunos aspectos a las bacterias pero con estructuras químicas y genéticas únicas, que los separan de todos los demás organismos vivientes, hasta el punto de que no faltan científicos que las definen como tan diferentes de las bacterias como los humanos lo somos de estas últimas.
Compuesto de uranio antes de entrar en contacto con las arqueas; materia recolectada en los cultivos de M. sedula tras 7 días; muestra de control abiótica tras 7 días; y coloración amarilla en los cultivos de M. sedula después de 3 días. (Foto: NCSU)
Las arqueas constituyen un buen ejemplo de seres extremófilos (capaces de vivir en condiciones que resultan mortíferas para la inmensa mayoría de los seres vivos): Las hay termófilas (que prosperan a temperaturas muy altas), acidófilas (que necesitan vivir en entornos muy ácidos), halófilas (que proliferan en ambientes muy salinos) o metanógenas (que producen metano). Muchas especies de arqueas prosperan en ambientes que matarían de inmediato a otros organismos, desde los surtidores calientes de Yellowstone al supersalado Mar Muerto, pasando por las corrientes de aguas contaminadas por los desechos de la minería donde el nivel del pH es equivalente al del ácido de las baterías.
En una investigación reciente hecha por especialistas de la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Estados Unidos, se ha profundizado en el enigma de las muy distintas conductas ante el uranio exhibidas por dos arqueas que son casi idénticas genéticamente.
Una arquea que vive en un manantial de aguas termales, cercano al Monte Vesubio en Italia, es capaz de adquirir energía del uranio. Otra arquea que vive cerca de una mina de uranio abandonada en Alemania también sobrevive en altos niveles de uranio, pero se limita esencialmente a detener sus procesos celulares para inducir un tipo de coma celular cuando en su entorno están presentes niveles tóxicos de esta sustancia. Ambas especies de arqueas están acostumbradas a vivir en ambientes muy ácidos con temperaturas de más de 70 grados centígrados (unos 160 grados Fahrenheit). Sin embargo, sólo una tiene la capacidad de obtener energía del uranio.
Lo llamativo es que, a pesar de mostrar reacciones tan distintas al uranio, las dos arqueas comparten el 99,99 por ciento de su información genética.
En una investigación reciente hecha por especialistas de la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Estados Unidos, se ha profundizado en el enigma de las muy distintas conductas ante el uranio exhibidas por dos arqueas que son casi idénticas genéticamente.
Una arquea que vive en un manantial de aguas termales, cercano al Monte Vesubio en Italia, es capaz de adquirir energía del uranio. Otra arquea que vive cerca de una mina de uranio abandonada en Alemania también sobrevive en altos niveles de uranio, pero se limita esencialmente a detener sus procesos celulares para inducir un tipo de coma celular cuando en su entorno están presentes niveles tóxicos de esta sustancia. Ambas especies de arqueas están acostumbradas a vivir en ambientes muy ácidos con temperaturas de más de 70 grados centígrados (unos 160 grados Fahrenheit). Sin embargo, sólo una tiene la capacidad de obtener energía del uranio.
Lo llamativo es que, a pesar de mostrar reacciones tan distintas al uranio, las dos arqueas comparten el 99,99 por ciento de su información genética.
El equipo de Robert Kelly, de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, expuso a las dos arqueas a uranio puro. Una, la Metallosphaera sedula, metabolizó el uranio como modo de sustentar sus necesidades energéticas.
Eso de por sí fue una sorpresa para Kelly y sus colaboradores, ya que era la primera vez que se hallaba un organismo que podía usar directamente el uranio como fuente de energía.
Su gemela genética, la Metallosphaera prunae, reaccionó de forma muy diferente. Ante la presencia de uranio puro, entró en un estado de letargo, deteniendo procesos celulares críticos que le permiten crecer. Cuando se eliminó la amenaza tóxica, la M. prunae reinició sus procesos celulares y regresó a su estado normal.
Los investigadores han llegado a la conclusión de que la capacidad de metabolizar el uranio y extraer energía de él es un rasgo adaptativo, más que intrínseco.
Tal como señala Kelly, lo descubierto puede ser de utilidad para las investigaciones sobre cómo se desarrolla y cómo funciona exactamente en organismos patógenos la resistencia a los antibióticos, ya que el caso de estas dos arqueas es un ejemplo claro de cómo unos organismos "aprenden" a vivir en un entorno que normalmente sería mortal para ellos.
En la investigación también han trabajado Arpan Mukherjee y Garrett H. Wheaton de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, así como Paul H. Blum de la Universidad de Nebraska.
Eso de por sí fue una sorpresa para Kelly y sus colaboradores, ya que era la primera vez que se hallaba un organismo que podía usar directamente el uranio como fuente de energía.
Su gemela genética, la Metallosphaera prunae, reaccionó de forma muy diferente. Ante la presencia de uranio puro, entró en un estado de letargo, deteniendo procesos celulares críticos que le permiten crecer. Cuando se eliminó la amenaza tóxica, la M. prunae reinició sus procesos celulares y regresó a su estado normal.
Los investigadores han llegado a la conclusión de que la capacidad de metabolizar el uranio y extraer energía de él es un rasgo adaptativo, más que intrínseco.
Tal como señala Kelly, lo descubierto puede ser de utilidad para las investigaciones sobre cómo se desarrolla y cómo funciona exactamente en organismos patógenos la resistencia a los antibióticos, ya que el caso de estas dos arqueas es un ejemplo claro de cómo unos organismos "aprenden" a vivir en un entorno que normalmente sería mortal para ellos.
En la investigación también han trabajado Arpan Mukherjee y Garrett H. Wheaton de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, así como Paul H. Blum de la Universidad de Nebraska.
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