Articulo de referencia

Pelagibacterales

Los Pelagibacterales son un orden de Alphaproteobacteria compuesto por bacterias marinas de vida libre que constituyen aproximadamente una de cada tres células en la superficie ...

Los Pelagibacterales son un orden de Alphaproteobacteria compuesto por bacterias marinas de vida libre que constituyen aproximadamente una de cada tres células en la superficie del océano. [2] [3] [4] En general, se estima que los miembros de los Pelagibacterales constituyen entre una cuarta parte y la mitad de todas las células procariotas en el océano. [5]

Inicialmente, este taxón se conocía únicamente por datos metagenómicos y se conocía como clado SAR11 . Primero se lo colocó en los Rickettsiales, pero luego se lo elevó al rango de orden y luego se lo colocó como orden hermano de los Rickettsiales en la subclase Rickettsidae. [4] Incluye la especie marina muy abundante Pelagibacter ubique .

Las bacterias de este orden son inusualmente pequeñas. [6] Debido al pequeño tamaño de su genoma y a su función metabólica limitada, los Pelagibacterales se han convertido en un organismo modelo para la " teoría de la racionalización ". [5]

P. ubique y especies relacionadas son oligotrofos (carroñeros) y se alimentan de carbono orgánico disuelto y nitrógeno. [3] No pueden fijar carbono o nitrógeno, pero pueden realizar el ciclo del TCA con bypass de glioxilato y son capaces de sintetizar todos los aminoácidos excepto glicina, [7] así como algunos cofactores. [8] También tienen un requerimiento inusual e inesperado de azufre reducido. [9]

P. ubique y los miembros del subgrupo oceánico I poseen gluconeogénesis , pero no una vía de glucólisis típica , mientras que otros subgrupos son capaces de una glucólisis típica. [10]

A diferencia de Acaryochloris marina , P. ubique no es fotosintética (específicamente, no utiliza luz para aumentar la energía de enlace de un par de electrones), pero sí posee proteorodopsina (incluida la biosíntesis de retinol ) para la producción de ATP a partir de la luz. [11]

Las bacterias SAR11 son responsables de gran parte del metano disuelto en la superficie del océano. Extraen fosfato del ácido metilfosfónico . [12]

Aunque el taxón deriva su nombre de la especie tipo P. ubique ( especie Candidatus ), esta especie aún no ha sido publicada válidamente y, por lo tanto, ni el nombre del orden ni el nombre de la especie tienen estatus taxonómico oficial. [13]

Subgrupos

Actualmente, la orden se divide en cinco subgrupos: [14]

  • Subgrupo Ia, océano abierto, grupo corona: incluye P. ubique HTCC1062
  • Subgrupo Ib, océano abierto, clado hermano de Ia
  • Subgrupo II, costero, basal a Ia + Ib
  • Subgrupo III, salobre, basal a I + II junto con su clado hermano IV
  • Subgrupo IV, también conocido como clado LD12, de agua dulce [15]
  • Subgrupo V, que incluye la alfaproteobacteria HIMB59, basal al resto

Lo anterior da como resultado un cladograma de Pelagibacterales como sigue:

Teoría de la ubicación filogenética y la endosimbiótica

Un estudio de 2011 realizado por investigadores de la Universidad de Hawái en Mānoa y la Universidad Estatal de Oregón indicó que SAR11 podría ser el ancestro de las mitocondrias en la mayoría de las células eucariotas. [2] Sin embargo, este resultado podría representar un artefacto de reconstrucción de árboles debido a un sesgo de composición. [16]

Referencias

  1. ^ ab Grote J, Thrash JC, Huggett MJ, Landry ZC, Carini P, Giovannoni SJ, Rappe MS (2012). "Racionalización y conservación del genoma central entre miembros altamente divergentes del clado SAR11". mBio . 3 (5): 1–13. doi :10.1128/mBio.00252-12. PMC  3448164 . PMID  22991429.
  2. ^ ab J. Cameron Thrash; Alex Boyd; Megan J. Huggett; Jana Grote; Paul Carini; Ryan J. Yoder; Barbara Robbertse; Joseph W. Spatafora; Michael S. Rappé; Stephen J. Giovannoni (junio de 2011). "Evidencia filogenómica de un ancestro común de las mitocondrias y el clado SAR11". Scientific Reports . 1 : 13. Bibcode :2011NatSR...1E..13T. doi :10.1038/srep00013. PMC 3216501 . PMID  22355532. 
  3. ^ ab Morris RM, Rappé MS, Connon SA, et al. (2002). "El clado SAR11 domina las comunidades de bacterioplancton de la superficie oceánica". Nature . 420 (6917): 806–10. Bibcode :2002Natur.420..806M. doi :10.1038/nature01240. PMID  12490947. S2CID  4360530.
  4. ^ abc Ferla MP, Thrash JC, Giovannoni SJ, Patrick WM (2013). "Nuevas filogenias basadas en genes de ARNr de Alphaproteobacteria proporcionan una perspectiva sobre los grupos principales, la ascendencia mitocondrial y la inestabilidad filogenética". PLOS ONE . ​​8 (12): e83383. Bibcode :2013PLoSO...883383F. doi : 10.1371/journal.pone.0083383 . PMC 3859672 . PMID  24349502. 
  5. ^ ab Giovannoni, Stephen J. (3 de enero de 2017). "Bacterias SAR11: el plancton más abundante en los océanos". Revista anual de ciencias marinas . 9 : 231–255. Bibcode :2017ARMS....9..231G. doi : 10.1146/annurev-marine-010814-015934 . ISSN  1941-0611. PMID  27687974.
  6. ^ Rappé MS, Connon SA, Vergin KL, Giovannoni SJ (agosto de 2002). "Cultivo del clado ubicuo del bacterioplancton marino SAR11". Nature . 418 (6898): 630–3. Bibcode :2002Natur.418..630R. doi :10.1038/nature00917. PMID  12167859. S2CID  4352877.
  7. ^ H. James Tripp; Michael S. Schwalbach; Michelle M. Meyer; Joshua B. Kitner; Ronald R. Breaker y Stephen J. Giovannoni (enero de 2009). "Un riboswitch activado por glicina único vinculado a la auxotrofia de glicina-serina en SAR11". Microbiología ambiental . 11 (1): 230–8. doi :10.1111/j.1462-2920.2008.01758.x. PMC 2621071 . PMID  19125817. 
  8. ^ Giovannoni, SJ; Tripp, HJ; Givan, S.; Podar, M.; Vergin, KL; Baptista, D.; Bibbs, L.; Eads, J.; Richardson, TH; Noordewier, M.; Rappé, MS; Short, JM; Carrington, JC; Mathur, EJ (2005). "Racionalización del genoma en una bacteria oceánica cosmopolita". Science . 309 (5738): 1242–1245. Bibcode :2005Sci...309.1242G. doi :10.1126/science.1114057. PMID  16109880. S2CID  16221415.
  9. ^ H. James Tripp; Joshua B. Kitner; Michael S. Schwalbach; John WH Dacey; Larry J. Wilhelm y Stephen J. Giovannoni (abril de 2008). "Las bacterias marinas SAR11 requieren azufre reducido exógeno para su crecimiento". Nature . 452 (7188): 741–4. Bibcode :2008Natur.452..741T. doi :10.1038/nature06776. PMID  18337719. S2CID  205212536.
  10. ^ Schwalbach, MS; Tripp, HJ; Steindler, L.; Smith, DP; Giovannoni, SJ (2010). "La presencia del operón de glicólisis en los genomas de SAR11 se correlaciona positivamente con la productividad oceánica". Microbiología ambiental . 12 (2): 490–500. doi :10.1111/j.1462-2920.2009.02092.x. PMID  19889000.
  11. ^ Giovannoni, SJ; Bibbs, L.; Cho, JC; Stapels, MD; Desiderio, R.; Vergin, KL; Rappé, MS; Laney, S.; Wilhelm, LJ; Tripp, HJ; Mathur, EJ; Barofsky, DF (2005). "Proteorodopsina en la bacteria marina ubicua SAR11". Nature . 438 (7064): 82–85. Bibcode :2005Natur.438...82G. doi :10.1038/nature04032. PMID  16267553. S2CID  4414677.
  12. ^ Carini, P.; White, AE; Campbell, EO; Giovannoni, SJ (2014). "Producción de metano por bacterias marinas quimioheterotróficas SAR11 privadas de fosfato". Nature Communications . 5 : 4346. Bibcode :2014NatCo...5.4346C. doi : 10.1038/ncomms5346 . PMID  25000228.
  13. ^ Don J. Brenner; Noel R. Krieg; James T. Staley (26 de julio de 2005) [1984(Williams & Wilkins)]. George M. Garrity (ed.). Proteobacteria. Bergey's Manual of Systematic Bacteriology. Vol. 2C (2.ª ed.). Nueva York: Springer. págs. 1388. ISBN. 978-0-387-24145-6. Biblioteca Británica n.º GBA561951.
  14. ^ Robert M. Morris, KLV, Jang-Cheon Cho, Michael S. Rappé, Craig A. Carlson , Stephen J. Giovannoni, "Respuesta temporal y espacial de los linajes de bacterioplancton al vuelco convectivo anual en el sitio de estudio de series temporales del Atlántico de Bermudas", Limnología y Oceanografía 50(5) pág. 1687-1696.
  15. ^ Salcher, MM, J. Pernthaler y T. Posch, Dinámica de la floración estacional y ecofisiología del clado hermano de agua dulce de las bacterias SAR11 'que gobiernan las olas' (LD12). ISME J, 2011.
  16. ^ Rodríguez-Ezpeleta N, Embley TM (2012). "El grupo SAR11 de las alfa-proteobacterias no está relacionado con el origen de las mitocondrias". PLOS ONE . ​​7 (1): e30520. Bibcode :2012PLoSO...730520R. doi : 10.1371/journal.pone.0030520 . PMC 3264578 . PMID  22291975. 
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