Clase 4: Bacterias Marinas Flashcards
(17 cards)
¿Cuales son los grupos bacterianos marinos más abundantes y cuánto sabemos de ellos?
Pelagibacter un cuarto de los datos disponibles (26% de abundancia relativa)
14% de las secuencias son Candidatus Portiera, aunque son candidatos y no se sabe bien a lo que pertenecen
Esto se hace en base a la secuencia ribosomal del 16S, que está muy asociado a proteobacteria así que podría haber un sesgo.
Indique las diferentes fuentes que puede tener un organismo de:
- Energía
- Electrones
- Carbono
E indique cómo se escriben.
- Energía: luz solar (foto-) o química (quimio-)
- Electrones: inorgánica (lito-) u orgánica (organo-)
- Carbono: CO2 (autótrofo) u orgánico (heterótrofo)
Un ejemplo sería: un organismo que su energía tiene fuente química, electrones inorgánicos y fuente de carbono el CO2: quimiolitoautótrofo
¿Cuál es la diferencia entre la fotosíntesis oxigénica y anoxigénica? ¿Qué significa anaeróbico y aeróbico?
En la fotosíntesis oxigénica hay producción de oxígeno, mientras que en la anoxigénica no.
Un sistema anaeróbico no necesita de oxígeno para poder funcionar, mientras que algo aeróbico sí lo necesita para poder oxidar compuestos.
Diga 3 características de Candidatus Pelagibacter ubique
- alfa-proteobacteria
- Primer grupo de bacterias planctónicas abundantes en ser descubierto mediante secuenciación de genes rRNA
- Ampliamente distribuido, aproximadamente 33% de la comunidad en muchas zonas eufóticas, y aproximadamente 25% de la comunidad en zonas mesopelágicas
- Una de las pocas cepas mantenidas por largos periodos en el laboratorio
- Todos los miembros del grupo son aeróbicos, de vida libre y quimioheterótrofos
Menciona 3 características del GENOMA de C. Pelagibacter ubique
Tiene el tamaño mínimo que uno puede tener para que le quepan los genes mínimos para ser de vida libre (1,3 Mb)
Casi todo su genoma codifica para proteínas
No tiene ninguna de las síntesis metabólicas para diversas vitaminas, tendrían que suplirlo del medio, captando muchas cosas y dependiendo del resto de los organismos
¿Qué son las proteorodopsinas? ¿Quiénes tienen?
Son moléculas protéicas de membrana que responden a la luz y generan un cambio conformacional cuando se excitan que permite generar la gradiente de protones y hacer ATP. Generan energía pero no biomasa porque no fija carbono. Está extremadamente distribuida en los sistemas marinos y fue ‘creada’ por bacterias y un orden que la tiene son los Puniceispirillales, las Flavobacteriaceae, entre otras.
Mencione 3 características de los Puniceispirillales
- Se sabe muy poco de ellos.
- Son muy abundantes en la zona fótica, no viven mucho en aguas profundas
- Generalista metabólico
- Realizan blooms durante la estratificación de verano, puede depender de alguna manera de la actividad fotosintética de productores primarios
- Importantes en el ciclo del azufre y DMS
Mencione 3 características del grupo de las Rhodobacteraceae
- Son capaces de hacer casi todo el tipo de metabolismos
- Se ha podido saber mucho sobre este grupo debido a que crecen bien en medios ricos (les gustan los lugares con muchos nutrientes)
- Distribución muy amplia
- Algunos contienen Bacterioclorofila a → fotótrofos aeróbicos anoxigénicos (usan la luz para producir energía, viven en presencia de oxígeno pero no lo produce, por lo que no tendría fotosistema II)
Mencione el tamaño del GENOMA de Rhodobacteraceae y explique las dos regiones diferenciadas que tiene.
- Es más grande que Pelagibacter (4,1 Mb)
- Tiene dos regiones bien diferenciadas, una rica en GC que podría ser un lugar para poner los genes más importantes debido a que esta zona es más estable, estos genes podrían ser de housekeeping (metabolismo). La otra región es más susceptible a cambios, la que podrían usar para irse adaptando a las distintas condiciones ambientales
Debido a que Rhodobacteraceae no tiene los genes para la RuBisCO, ¿cómo lo hace para fijar carbono?
Pasaría el CO2 a carbonato por la anhidrasa carbónica, que luego se junta con fosfoenol piruvato y queda enlazado en una molécula de OAA. Aquí es cuando la célula puede optar por dos vías:
- Usarlo en el ciclo de Krebs y que salga el CO2, pero sin fijarlo
- O tomar el OAA para la síntesis de aspartato y hacer aminoácidos, ahí el carbono quedaría fijo por lo que sí se consideraría como fotosíntesis
¿A quienes les podría beneficiar una floración? ¿Por qué?
A los organismos fotoheterótrofos como las Flavobacterias, debido a que podría permitirles mantener su crecimiento durante periodos de baja concentración de materia orgánica al degradarla después de las floraciones
¿Qué es un Anammoxosoma? ¿Qué proceso realiza? ¿Quienes lo tienen? ¿Por qué nos debería preocupar esto?
Es un organelo del grupo de las bacterias Planctomycetota que en su membrana tiene lípidos que hacen que sea más rígida, haciendo que sea más hermético también, debido a que un intermediario de este proceso es la hidracina, un compuesto extremadamente inestable, que no se puede permitir que salga al ambiente.
Realiza un proceso de Anammox, donde se convierte amonio y nitrito en nitrógeno molecular. Este organelo también permite generar una gradiente de protones para que la ATPsintasa genere ATP.
Nos debería preocupar porque ante el aumento del cambio climático se generan más zonas de mínimo oxígeno (OMZ), donde prima este metabolismo y se convierte mucho nitrógeno molecular. Esta forma de nitrógeno se podría decir que es como una ‘pérdida’ para el sistema debido a que fijar nitrógeno es un proceso muy costoso, por lo que ante el aumento de las OMZ tendríamos mayor perdida de nitrógeno fijado, lo que podría afectar las comunidades marinas en toda escala.
Mencione similitudes y diferencias de las arqueas con las bacterias y/o eucariontes
Similitud
- En arqueas patrones de proteínas relacionados con transferencia de información, más parecidas con eucariontes que con bacterias.
- Las bacterias tienen genes comunes con arqueas tanto con eucariontes
- Las arqueas y bacterias tienen bastantes tipos de metabolismos distintos, los eucariontes no
Diferencias
- Los lípidos de membranas son distintos → las bacterias tienen pared celular con peptidoglicano, mientras que las arqueas y eucariontes no
- Las arqueas tienen enlaces ÉTER en los fosfolípidos, mientras que ÉSTER tienen las bacterias y eucariontes. Esto significa que los enlaces están mediados por distintas enzimas, también que los enlaces éster son más hidrolizables, marcando las diferencias entre los dominios.
¿Qué se puede deducir de una arquea o bacteria que está asociada a la parte superficial de la columna de agua?
Se puede decir que este organismo podría estar asociado a fitoplancton eucarionte como fotoheterótrofos que les den los nutrientes necesarios para realizar sus procesos biológicos, sin tener que producirlos ellos. Esto quiere decir también que podrían depender del organismo eucarionte fotosintético para proliferar.
En un experimento se agrega un organismo fotosintético y en otro tratamiento no, a una muestra con arqueas del Phylum Thermoplasmatota, y logran ver que cuando no se agrega el eucarionte, se mantiene la cantidad de copias del gen 16S, mientras que cuando sube el número lo hace mucho y es en presencia del organismo eucarionte. Esto porque habría más material orgánico para poder aumentar su número celulas, que la obtendría de este organismo eucarionte.
¿Qué quiere decir que en una muestra de agua hayan más copias del gen 16S?
Quiere decir que habría un número mayor de los organismos que se esté midiendo
Explique el término ‘Highly copper-dependent systems’ y explique quienes lo realizan
Se encuentra este sistema al secuenciar un genoma de la arquea Nitrosopumilus maritimus que está dsitribuida en todo el mundo. Este sistema se encuentra que es muy dependiente de cobre para la oxidación de amonio y transporte de electrones, muy distinto a las bacterias que oxidan amonio. Se explicaría esto debido a que el cobre es un conocido bactericida, pero no le hace nada a las arqueas, por lo que da espacio para la creación de este tipo de sistemas, sin estar en competencia por el recurso con las bacterias.
¿De qué trata la alta complejidad del origen de los eucariontes relacionado a las arqueas?
Se creía que las arqueas no tenían organelos, pero sí se han visto en base a secuencias genes que podrían estar relacionados a los organelos de los eucariontes, según filogenómica en base de los mismos eucariontes. Lo que al final creíamos único de nosotros que eran los organelos, quizás no era único. Se creía esto sólo en base a secuencias pero en el año 2019 encuentran que algunas tienen unas protrusiones (filamentos) que quizás no eran algo intracelular, sino que estos eran los que podrían estar determinando algo con el origen de los eucariontes.
En base a esto creen que en algún minuto pudo haber empezado una relación de sintropía entre 3 organismos con distintos metabolismos, donde luego en base a eso se llega al basal de un eucarionte, los cuales serían: una arquea, bacteria reductora de sulfato, simbionte aeróbica.
