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Articulo de referencia

Chloroflexus aurantiacus

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Organismos termófilos

Chloroflexus aurantiacus es una bacteria fotosintética aislada de aguas termales, perteneciente a las bacterias verdes no sulfurosas . Este organismo es termófilo y puede crecer a temperaturas de 35 a 70 °C (95 a 158 °F) . Chloroflexus aurantiacus puede sobrevivir en la oscuridad si hay oxígeno disponible. Cuando crece en la oscuridad, Chloroflexus aurantiacus tiene un color naranja oscuro. Cuando crece a la luz del sol, es verde oscuro. Las bacterias individuales tienden a formar colonias filamentosas encerradas en vainas, que se conocen como tricomas .  

Fisiología

Como género, Chloroflexus spp. son organismos filamentosos fototróficos anoxigénicos (FAP) que utilizan centros de reacción fotosintética de tipo II que contienen bacterioclorofila a similar a las bacterias púrpuras , y clorosomas captadores de luz que contienen bacterioclorofila c similar a las bacterias verdes del azufre de Chlorobiota . Al igual que otros miembros de su filo ( cf. Chloroflexota ), la especie se tiñe Gram negativa , pero tiene una sola capa lipídica (monodermo), [ 2 ] pero con un peptidoglicano delgado , que es compensado por la proteína de la capa S.

Como su nombre lo indica, estos fotótrofos anoxigénicos no producen oxígeno como subproducto de la fotosíntesis, a diferencia de los fotótrofos oxigénicos como las cianobacterias , las algas y las plantas superiores . Mientras que los fotótrofos oxigénicos utilizan agua como donante de electrones para la fototrofia, Chloroflexus utiliza compuestos de azufre reducidos como sulfuro de hidrógeno , tiosulfato o azufre elemental. Esto contradice su nombre obsoleto de bacterias verdes no sulfurosas ; sin embargo, Chloroflexus spp. también puede utilizar hidrógeno (H₂ ) como fuente de electrones.

Se cree que Chloroflexus aurantiacus crece fotoheterótrofamente en la naturaleza, pero tiene la capacidad de fijar carbono inorgánico mediante crecimiento fotoautotrófico . En lugar de utilizar el ciclo de Calvin-Benson-Bassham típico de las plantas, se ha demostrado que Chloroflexus aurantiacus utiliza una vía autotrófica conocida como la vía del 3-hidroxipropionato .

Aún no se conoce la cadena completa de transporte de electrones de Chloroflexus spp. En particular, no se ha demostrado que Chloroflexus aurantiacus posea un complejo citocromo bc1 , y es posible que utilice diferentes proteínas para reducir el citocromo c .

Evolución de la fotosíntesis

Una de las principales razones del interés en Chloroflexus aurantiacus radica en el estudio de la evolución de la fotosíntesis. Como mamíferos terrestres, estamos más familiarizados con las plantas fotosintéticas, como los árboles. Sin embargo, los eucariotas fotosintéticos son un desarrollo evolutivo relativamente reciente. La fotosíntesis en organismos eucariotas se remonta a eventos de endosimbiosis en los que eucariotas no fotosintéticos internalizaron organismos fotosintéticos. Los cloroplastos de los árboles aún conservan su propio ADN como vestigio molecular que indica su origen como bacterias fotosintéticas .

La hipótesis de la "respiración temprana"

¿Cómo surgió la fotosíntesis en las bacterias? La respuesta a esta pregunta se complica por la existencia de varios tipos de sistemas de captura de energía lumínica. Chloroflexus aurantiacus ha sido de gran interés en la búsqueda del origen del llamado centro de reacción fotosintético de tipo II . Una hipótesis plantea que las bacterias con transporte de electrones respiratorio desarrollaron la fotosíntesis mediante la integración de un sistema de captura de energía lumínica a la cadena de transporte de electrones respiratoria preexistente. Por lo tanto, organismos poco comunes como Chloroflexus aurantiacus , capaces de sobrevivir tanto mediante respiración como mediante fotosíntesis, resultan de gran interés en los estudios actuales sobre la evolución de la fotosíntesis.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Parte, AC "Chloroflexus" . LPSN .
  2. ↑ Sutcliffe, IC (2010). "Una perspectiva a nivel de filo sobre la arquitectura de la envoltura celular bacteriana". Trends in Microbiology . 18 (10): 464– 470. doi : 10.1016/j.tim.2010.06.005 . PMID 20637628 . 
  1. Pierson BK, Castenholz RW (1974). "Una bacteria filamentosa fototrófica deslizante de aguas termales, Chloroflexus aurantiacus , gen. y sp. nov." Arch. Microbiol . 100 (1): 5– 24. doi : 10.1007/BF00446302 . PMID 4374148 . 
  2. Oelze J, Fuller RC (1 de julio de 1983). "Dependencia de la temperatura del crecimiento y las actividades unidas a la membrana del metabolismo energético de Chloroflexus aurantiacus " . J. Bacteriol . 155 (1): 90–6 . PMC 217656. PMID 6863222 .  
  3. Sprague SG, Staehelin LA , DiBartolomeis MJ, Fuller RC (1 de septiembre de 1981). " Aislamiento y desarrollo de clorosomas en la bacteria verde Chloroflexus aurantiacus " . J. Bacteriol . 147 (3): 1021–31 . PMC 216142. PMID 7275928 .  
  4. Xiong J, Bauer CE (octubre de 2002). "Un origen del citocromo b de los centros de reacción fotosintética: un vínculo evolutivo entre la respiración y la fotosíntesis". J. Mol. Biol . 322 (5): 1025–37 . doi : 10.1016/S0022-2836(02)00822-7 . PMID 12367526 . 
  5. Beanland TJ (agosto de 1990). "Relaciones evolutivas entre centros de reacción fotosintética de tipo "Q": prueba de hipótesis mediante parsimonia". J. Theor. Biol . 145 (4): 535–45 . doi : 10.1016/S0022-5193(05)80487-4 . PMID 2246901 . 
  6. Castresana J, Saraste M (noviembre de 1995). "Evolución del metabolismo energético: la hipótesis de la respiración temprana". Trends Biochem. Sci . 20 (11): 443– 8. doi : 10.1016/S0968-0004(00)89098-2 . PMID 8578586 . 

Lecturas adicionales

  • Bina, David; Gardian, Zdenko; Vacha, Frantisek; Litvin, Radek (octubre de 2014). "Organización supramolecular de las proteínas de membrana fotosintéticas en la bacteria Chloroflexus aurantiacus , que contiene clorosomas ". Photosynthesis Research . 122 (1): 13– 21. doi : 10.1007/s11120-014-0006-8 . PMID 24760483 . 
  • Gao, Xinliu; Majumder, Erica Wunderlich; Kang, Yisheng; Yue, Hai; Blankenship, Robert E. (15 de julio de 2013). "Análisis funcional y expresión de la subunidad citocromo c que contiene un grupo hemo del complejo III alternativo en Chloroflexus aurantiacus ". Archives of Biochemistry and Biophysics . 535 (2): 197– 204. doi : 10.1016/j.abb.2013.04.002 . PMID 23587789 . 
  • Cepa tipo de Chloroflexus aurantiacus en Bac Dive - la base de datos de metadatos de diversidad bacteriana