6 comentarios

1. Mirna Vázquez dice:

   20 febrero, 2014 a las 6:00 AM

   En la actualidad es relativamente sencillo obtener la secuencia de DNA de casi cualquier organismo, sin embargo la secuencia por si misma resulta poco informativa y yo creo que el primer paso para hacer sentido de los datos es a través de la comparación, esto nos lleva a la genómica comparada que de manera muy general incluye cualquier aproximación donde la composición de diferentes genomas se relacione entre ellos (Ellegren, 2008). Esta estrategia se puede aplicar a diferentes niveles taxonómicos y se pueden analizar desde diferentes perspectivas (filogenética, genética de poblaciones). El articulo que revisamos utiliza esta metodología para tratar de entender como son las estrategias de vida de dos bacterias oxidadoras del Fe Sideroxydans ES-1 y Gallionella ES-2 que comparten un mismo hábitat, una opción es asumir que como se comparte un mismo ambiente entonces se pueden encontrar estrategias similares lo que se traduciría en genomas parecidos, sin embargo una de las cosas que encontraron es que no había señales de transferencia horizontal de genes (THG), esto es importante puesto que si son bacterias de géneros distintos se esperaría que la “adaptación” a ese ambiente estuviera distribuida entre los generos y esto sería por medio de THG. Lo que encontraron es que estas dos bacterias a pesar de vivir en el mismo ambiente y aparentemente bajo las mismas presiones selectivas sus estrategias de vida son diferentes, por ejemplo; Sideroxydans ES-1 tiene genes que le permiten utilizar el azufre reducido y fijar nitrógeno mientras que Gallionella ES-2 no, en cuanto a la fijación de CO2 ambas tienen los genes para la enzima rubisco sin embargo Sideroxydans ES-1 tiene las dos formas de la enzima, por lo que este articulo demuestra que no existe un set de genes que caractericen a las cepas que viven en este ambiente y entonces nos muestra que hay diferentes estrategias para vivir en ese ambiente.

2. Adriana Uscanga Castillo dice:

   20 febrero, 2014 a las 6:36 AM

   Lo autores hacen una descripción de dos especies nuevas de bacterias (Sideroxydans lithotrophicus y Gallionella capsiferriformans) que viven en ambientes con alta concentración de metales, y tienen la posibilidad de oxidar Fe. Las bacterias fueron aisladas de aguas subterráneas férricas en Michigan, cultivadas en laboratorio y secuenciadas con Ilumina y 454.
   Encontraron que estas especies se encuentran emparentadas y que probablemente forman un nuevo orden (Gallionellalaes) dentro de las Betaproteobacterias.
   A partir de las secuencias obtenidas, de comparaciones con otras especies, y de observaciones morfológicas y de crecimiento en distintos medios, los autores proponen estrategias y rutas metabólicas.
   Lo que me pareció más interesante es que encontraron que, aunque ambas especies vive en condiciones muy similares, estén emparentadas y presenten comportamientos semejantes, parecen tener distintas estrategias de oxidación de Fe. Esto sugiere que probablemente no exista un conjunto de proteínas conservadas entre todas las bacterias litotróficas que oxidan Fe, sino que existen distintas soluciones para una misma actividad metabólica.

3. Andrés Argüelles Moyao dice:

   20 febrero, 2014 a las 6:41 AM

   Resumen “Comparative genomics of freshwater Fe oxidizing bacteria: implications for physiology, ecology, and systematics”

   Las bacterias de agua dulce que oxidan Fe, viven en ambientes que contienen una apreciable cantidad de Fe(II), por lo que están restringidas a los límites redox donde hay gradientes opuestos de Fe(II) y O2. Sideroxydans ES-1 y Gallionela ES-2 son miembros de las Betaproteobacterias adaptadas su única fuente de energía, el Fe(II). Los análisis a detalle de los genomas permiten conocer como los organismos pueden tener un crecimiento quimiolitoautotrofo. Ambas cepas (ES-1 y ES-2) tienen un solo cromosoma circular, con un tamaño aproximado de 3 Mb. Estos genomas son consistentes con los de otras especies quimiolitoautotróficas. También, ningún genoma muestra evidencia de elementos extracromosomales. Asimismo, ambas cepas son relativamente distantes la una con la otra en función de los genes de SSU rRNA al compartir el 93% de similitud. Además, presentan diferente contenido de G+C y una limitada sintenia en los cromosomas. Particularmente, el análisis de seis genes conservados dentro del clado de las Betaproteobacteria indica que estas dos cepas (ES-1 y ES-2) forman un grupo separado.
   Las cepas pueden crecer en FeCO3 en cultivo líquido en FeCl2, Fe(NH4)2(SO4)2, y SO4, no obstante ninguna puede acoplar la reducción de nitratos a la oxidación del hierro. En conjunto con lo anterior, la habilidad de oxidar Fe está muy poco comprendida y con los análisis del estudio, encontraron que tanto ES-1 y ES-2 comparten los genes MtoA/B que son homólogos a encontrados en Shewanella oneidensis.
   Una vez que el Fe está en la cadena transportadora de electrones es necesaria la fuerza motriz de los protones (pmf) para la generación de ATP. Para este proceso, Es-1 y ES-2 tienen genes complemento para el complejo II de la NADH deshidrogenasa, así como para el complejo II de la succinato dehidrogenasa. Además, presentan ambas cepas el gen para la ATP sintetasa. La cepa ES-1 presenta genes para la oxidación del azufre, lo que sugiere que puede crecer en compuestos de azufre reducido, al contrario de ES-2 que no presenta estos genes. Ambas cepas, presentan genes para la ribulosa 1,5 bifosfato carboxilasa (RubisCO), pero la cepa ES-1 presenta ambas formas (I y II) lo que sugiere que es más tolerante a las fluctuantes concentraciones de oxígeno que la ES-2. También, la cepa ES-1 y la ES-2 tienen genes de hemeritrina pero la cepa ES-1 posee muchos más genes que ES-2.
   Las dos bacterias tienen diferentes porcentajes de genes involucrados en la percepción de las señales. ES-1 y ES-2, tienen el 9.3% y el 11.6%, respectivamente, de sus genes destinados para huir del oxígeno o buscar el Fe. De manera similar, presentan genes para el pili tipo IV, pero en ES-1 los grupos de genes están en regiones diferentes del cromosoma, mientras que en ES-2 están adyacentes. Gallionella ES-2 no presenta genes para la fijación de nitrógeno mientras que Sideroxydans presenta tres clúster con el potencial sintetizar nitrogenasa. También, ambas bacterias presenta diferentes estrategias para la defensa de oxígeno, ES-1 tiene genes para catalasa, y Es-2 tiene una hemoperoxidasa. A diferencia de ES-1, ES-2 presenta una serie de genes de resistencia a mercurio. ES-1 posee de un grupo de 26 genes para la síntesis de polisacáridos mientras que ES-2 tiene dos de 67 genes, esto evita la incrustación de óxidos férricos. Ambas cepas, muestran señales de infección por fagos. Por todo lo anterior se concluye que estas dos cepas pertenecen a un nuevo orden de las Betaproteobacterias llamado Gallionellaes.

4. Guillermo Sánchez de la Vega dice:

   20 febrero, 2014 a las 8:29 AM

   Comparative genomics of freshwater Fe—oxidizing bacteria: implications for physiology, ecology, and systematics Emerson et al 2013)

   Los ambientes dulceacuícolas que presentan concentraciones elevadas de hierro son sumamente abundantes y tienen condiciones limitantes para el desarrollo de comunidades bacterianas. Asimismo, existen ciertas comunidades de Betaproteobacterias denominadas FeOB que son capaces de desarrollarse bajo esas condiciones, siendo raro encontrarlas en otros ambientes. A pesar de la importancia de estos organismos que obtienen energía a partir del hierro y de algunos trabajos taxonómicos y genéticos, poco se sabe a detalle de la biología y ecología de este grupo.

   Este artículo busca generar nueva información basado en estudios genómicos de cepas de Sideroxydans y Gallionella, para tener un mejor entendimiento de su fisiología, ecología y el lugar que ocupan en su grupo taxonómico.

   Los cultivos en diferentes sustratos de estas dos bacterias, indican que parecen ser de las primeras cepas cultivadas de nuevo tipo de Betaproteobacteria. La genómica comparativa de estos dos organismos confirma su relación filogenética general, así como características similares, tanto en términos de la fisiología y el comportamiento. El rasgo más notable de estas dos cepas es su dependencia obligado a Fe (II) como fuente de energía y las condiciones microaeróbicas. Cuentan con genes que codifican para enzimas deshidrogenasas, que proveen la fuerza de protones para poner en marcha procesos fisiológicos como la respiración, el almacenar oxígeno, fijar nitrógeno y la producción de ATP; Así como enzimas que permiten la reducción de compuestos de sulfuro.

   El análisis filogenético y fisiológico indica que Sideroxydans y Gallionella si forman un nuevo clado. Esta agrupación filogenética al parecer es coherente con sus atributos fisiológicos, ya que son litótrofos oxidantes de Fe, y con-las empresas que el orden Gallionellales se integra por organismos neutrofílicos FEOB. Adicionalmente las diferencias entre ambas, nos muestra cómo se puede estar dando la repartición de nichos en estas comunidades. Esto es de suma importancia para entender el funcionamiento de una variedad de microorganismos que oxidan el Fe bajo condiciones anaeróbicas y puede contribuir a un ambiente activo microbiológicamente impulsando a toda una comunidad.

5. Laura Figueroa dice:

   20 febrero, 2014 a las 10:35 AM

   Emerson, hace una exahustiva revision de las características de dos bacterias acidophilicas FeOB, partiendo de la importancia de organismos ferrooxidantes evalua comparativamente los genomas de bacilos acido ferrooxidantes para tartar de explicar el procesamiento metabólico y las adecuaciones genéticas que permiten la quimioregulación en ambientes ricos en iones ferrosos.
   En este estudio se incluyeron a Gallionella ferruginea y a Sideroxydans spp. ambos organismos se distribuyen en ambientes microaerofilicos ricos en FeOB. Filogenéticamente son muy cercanos, por lo que se plantea que tanto los mecanismos fisiológicos como los mecanismos geneticos para metabolizer iones Hierro 2+ podrían ser similares en ambos linajes.
   El procesamiento del metabolismo de iones ferrosos, hacen relevante el ejercicio comparativo estructuralmente en otras bacterias con tolerancia a ambientes férricos (Acidithiobacillus ferrooxidans Mariprofundus ferrooxydans, y Leptospirillum ferrooxidans) el re arreglo de los bloques de genes, el porcentaje de identidad, de sintenia y de genes homólogos, de manera que se puedan deducir sinonimias entre las proteínas y las rutas metabólicas conocidas.
   Sin embargo, analizando las pocas coincidencias en la estructuración de los genomas, los autores hacen relevante el estudio de los genes involucrados en los mecanismos de transporte membranal, la oxidación de sulfuros, la fijación del CO2, proteínas de transporte, la fijación de N.
   Es importante resaltar después te todo esto extensivo ejercicio comparativo que el microhabitat en el que estas bacterias desarrolla a procurado diferentes rutas metabólicas y mecanismos facultativos que les permiten la explotación de los recursos del ambiente, en distintos grados y con diferentes intermediarios.

6. Alejandra Gutiérrez dice:

   27 febrero, 2014 a las 7:13 AM

   Con este artículo podemos darnos cuenta como aparentemente dos bacterias relacionadas por metabolismo energético y hábitats compartidos, en realidad no comparten tantos genes como se esperaba y cada una muestra adaptaciones distintas que se han obtenido a partir de estrategias diversas como por ejemplo la transferencia horizontal de genes. Las estrategias disponibles de secuenciación se pueden aprovechar también para extrapolar hasta construir un conocimiento más detallado relacionado con la fisiología y el metabolismo de los organismos. Sin embargo, lograr esto no es sencillo pues todos los datos que podemos obtener necesitan un enfoque adecuado para poder aprovecharse, el artículo en ocasiones raya en ser demasiado técnico. Me quedaron dudas respecto a la metodología empleada así como también respecto a varias comparaciones que los autores tratan de hacer para encontrar homologías respecto a algunas de las proteínas. No obstante, lo que deja vernos de manera clara este ejemplo es que los procesos evolutivos y adaptativos no están relacionados directamente con la longitud y aparente “complejidad” del genoma.

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