Shewanella es el único género incluido en lafamilia de bacterias marinas Shewanellaceae . Algunas especies dentro de este género se clasificaban anteriormente como Alteromonas . Shewanella consiste en bacilos Gram negativos facultativamente anaerobios , la mayoría de los cuales se encuentran en hábitats acuáticos extremos donde la temperatura es muy baja y la presión es muy alta. [ 2 ] Las bacterias Shewanella son un componente normal de la flora superficial de los peces y están implicadas en el deterioro de los mismos. [ 3 ] Shewanella chilikensis es una especie del género Shewanella que se encuentra comúnmente en las esponjas marinas de la isla de Saint Martin en la bahía de Bengala , Bangladesh . [ 4 ]
Shewanella oneidensis MR-1 es un modelo de laboratorio ampliamente utilizado para estudiar la respiración anaeróbica de metales y otros aceptores de electrones extracelulares anaeróbicos, y para enseñar sobre electrogénesis microbiana y pilas de combustible microbianas . [ 5 ]
Características bioquímicas de las especies de Shewanella
Las características de colonia, morfológicas, fisiológicas y bioquímicas de las especies de Shewanella se muestran en la tabla siguiente. [ 4 ]
Nota: + = Positivo; – = Negativo
Metabolismo
Las especies de Shewanella conocidas actualmente son anaerobias facultativas heterótrofas . [ 6 ] En ausencia de oxígeno, los miembros de este género poseen capacidades que permiten el uso de una variedad de otros aceptores de electrones para la respiración. Estos incluyen tiosulfato, sulfito o azufre elemental, [ 7 ] así como fumarato. [ 8 ] Las especies marinas también han demostrado la capacidad de usar arsénico como aceptor de electrones. [ 9 ] Algunos miembros de esta especie, en particular Shewanella oneidensis , tienen la capacidad de respirar a través de una amplia gama de especies metálicas, incluyendo manganeso, cromo, uranio y hierro. [ 10 ] Se ha demostrado que la reducción de hierro y manganeso a través de la respiración de Shewanella implica la transferencia de electrones extracelulares mediante el empleo de nanocables bacterianos , extensiones de la membrana externa. [ 11 ]
Aplicaciones
El descubrimiento de algunas de las capacidades respiratorias que poseen los miembros de este género ha abierto la puerta a posibles aplicaciones para estas bacterias. Las capacidades de reducción de metales pueden aplicarse potencialmente a la biorremediación de aguas subterráneas contaminadas con uranio, [ 12 ] ya que la forma reducida de uranio producida es más fácil de eliminar del agua que el óxido de uranio, que es más soluble . Los científicos que investigan la creación de pilas de combustible microbianas, diseños que utilizan bacterias para inducir una corriente, también han aprovechado las capacidades de reducción de metales que poseen algunas especies de Shewanella como parte de su repertorio metabólico. [ 13 ]
Significado
Una de las funciones del género Shewanella en el medio ambiente es la biorremediación . [ 14 ] Las especies de Shewanella poseen una gran versatilidad metabólica; pueden reducir diversos aceptores de electrones. [ 2 ] Algunos de los aceptores de electrones que utilizan son sustancias tóxicas y metales pesados, que a menudo se vuelven menos tóxicos tras su reducción. [ 14 ] Ejemplos de metales que Shewanella es capaz de reducir y degradar incluyen uranio, cromo y hierro. [ 15 ] Su capacidad para disminuir la toxicidad de diversas sustancias convierte a Shewanella en una herramienta útil para la biorremediación. En concreto, la cepa MR-1 de Shewanella oneidensis se utiliza frecuentemente para limpiar sitios contaminados de fabricación de armas nucleares. [ 15 ]
Shewanella también contribuye a la circulación biogeoquímica de minerales. [ 2 ] Los miembros de este género están ampliamente distribuidos en hábitats acuáticos, desde las profundidades marinas hasta las aguas poco profundas del océano Antártico. [ 14 ] Sus diversos hábitats, junto con su capacidad para reducir una variedad de metales, hacen que el género sea fundamental para el ciclo de los minerales. [ 2 ] Por ejemplo, en condiciones aeróbicas, varias especies de Shewanella son capaces de oxidar el manganeso. [ 16 ] Cuando cambian las condiciones, la misma especie puede reducir los productos de óxido de manganeso. [ 16 ] Por lo tanto, dado que Shewanella puede oxidar y reducir el manganeso, es fundamental para el ciclo del manganeso. [ 16 ]
Véase también
Referencias
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Enlaces externos
- Proyectos del genoma de Shewanella (de la base de datos Genomes OnLine )
- Análisis comparativo de genomas de Shewanella (en el sistema IMG del DOE )
- Alteromonadales
- géneros de bacterias
- bacterias Gram negativas
- microorganismos marinos