Epulonipiscium

Candidatus Epulonipiscium es un género de bacterias Gram positivas que mantienen una relación simbiótica con los peces cirujano . Estas bacterias son conocidas por su tamaño inusualmente grande, muchas de ellas con longitudes que oscilan entre 0,2 y 0,7 mm (200–700 μm). Hasta el descubrimiento de Thiomargarita namibiensis en 1999, se creía que las especies de Epulonipiscium eran las bacterias más grandes. ^{[ 1 ] [ 2 ]} Siguen siendo las bacterias heterótrofas más grandes conocidas .

Además de su gran tamaño, los Epulonipiscium , comúnmente denominados "epulos", son morfológicamente diversos y extremadamente poliploides . ^{[ 3 ]} Los epulos también tienen estrategias reproductivas únicas en las que ciertas células pueden formar descendencia intracelular, similar a la esporulación microbiana; además, varias morfologías de epulos exhiben esporulación .

Aunque no se ha logrado cultivar con éxito la bacteria en el laboratorio, los científicos han obtenido una mejor comprensión de Epulonipiscium a través de análisis microscópicos, filogenéticos y genómicos.

Epulonipiscium significa "invitado a un banquete de peces" en latín , de epulo ("invitado a un festín" o "invitado a un banquete") y piscium ("de un pez"), ^{[ 4 ]} ya que el organismo se encontró dentro del intestino del pez cirujano marino. Las células de Epulonipiscium se clasificaron inicialmente como protistas en función de su gran tamaño y su ultraestructura inusual.

Originalmente, se creía que las poblaciones de Epulonipiscium constituían una sola especie, a la que Montgomery (uno de los codescubridores) y Pollak denominaron Epulopiscium fishelsoni en 1988. El epíteto fishelsoni honra a Lev Fishelson, un ictiólogo israelí de origen polaco ^{[ 5 ] [ 6 ]} que formó parte del grupo que realizó el descubrimiento mientras estudiaba los intestinos de un pez cirujano marrón del Mar Rojo en 1985. ^{[ 7 ]}

Más tarde, sin embargo, Angert y colaboradores demostraron que Epulopiscium fishelsoni comprende dos grupos de bacterias filogenéticamente distintos mediante comparaciones de secuencias de genes de ARNr . ^{[ 1 ]} Estudios posteriores ilustraron la relación entre estos simbiontes y el pez cirujano huésped.

Las células de Epulonipiscium más grandes se pueden observar a simple vista. Sin embargo, debido a su tamaño, deben compensar su pequeña relación superficie-volumen en comparación con otras bacterias. Una característica distintiva es la membrana celular, que presenta numerosos pliegues para aumentar su superficie efectiva.

Además, las células de Epulonipiscium son extremadamente poliploides, con individuos que contienen cientos de miles de copias del genoma. Dado que las bacterias dependen de la difusión en lugar del transporte citoesquelético como en los eucariotas, esta poliploidía extrema permite la producción de productos génicos en numerosos sitios de la célula para generar biomoléculas donde se necesitan.

Las morfologías más grandes de Epulonipiscium exhiben una reproducción vivípara única. Esta forma inusual y derivada de esporulación produce entre una y doce células hijas que crecen dentro de la célula madre, hasta que esta finalmente se lisa y muere. ^{[ 9 ] [ 10 ]} Estas células aparentemente no utilizan la fisión binaria para reproducirse. Algunas morfologías utilizan la formación de endosporas para reproducirse. ^{[ 11 ]} Sin embargo, existen algunas morfologías más pequeñas que se reproducen mediante fisión binaria y formación de esporas.

Aunque la esporulación está muy extendida entre otras bacterias (como Bacillus subtilis y especies de Clostridium ) del filo Bacillota , la formación de esporas suele producirse por sobrepoblación, acumulación de toxinas en el ambiente o inanición, en lugar de una forma estándar de reproducción. Se ha observado la producción de múltiples endosporas en otros simbiontes del intestino grueso, como Metabacterium polyspora , que están filogenéticamente relacionados con Epulonipiscium . ^{[ 2 ]} Dado que la esporulación ofrece a las bacterias mucha más protección del ambiente externo que la fisión binaria, se cree que la evolución de este ciclo de vida inusual puede facilitar la transferencia de las bacterias de un huésped a otro.

Se sugiere que las especies de Epulonipiscium y sus peces cirujano hospedadores mantienen una relación simbiótica nutricional: las especies de Epulonipiscium solo se han encontrado en peces cirujano que se alimentan de algas y detritos. Se sugiere que las especies de Epulonipiscium ayudan en la digestión de los peces. ^{[ 12 ]} Sin embargo, los científicos no han podido cultivar Epulonipiscium fuera de su hábitat natural.

• Especies de Epulonipiscium y simbiontes relacionados de peces cirujano , Departamento de Microbiología, Universidad de Cornell. (Consultado en mayo de 2014).
• "Investigadores estudian una bacteria lo suficientemente grande como para ser vista: el Shaquille O'Neal de las bacterias" . Physorg.com. 7 de mayo de 2008. Consultado el 10 de mayo de 2008 .