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Descubren un raro microbio nuevo en dos salas limpias de la NASA de preparación de naves

Los microbiólogos de la NASA anunciaron el descubrimiento de un microbio resistente en dos salas limpias de la agencia, tanto en Florida como en América del Sur. El hallazgo es muy interesante porque nunca se ha encontrado ninguna especie o género de microbio en dos instalaciones de cuarentena diferentes

Al ensamblar naves espaciales para la exploración planetaria o del espacio profundo, los ingenieros de la NASA siguen sin falta protocolos para evitar la contaminación de otros mundos con formas de vida de la Tierra. Por ello, las sondas y los satélites son montados en unas salas limpias, donde se aplican técnicas de descontaminación muy estrictas.

Aunque la cantidad total de microbios es extremadamente pequeña, los procesos utilizados para la esterilización también desempeñan un rol de selección entre los tipos de microorganismos más duros. Por ello, las formas de vida que sobreviven a la radiación ultravioleta, a los tratamientos químicos y a las altas temperaturas son extremadamente resistentes.

Irónicamente, los microbios que sobreviven en las salas limpias, si logran colarse en las naves, también son más propensos a soportar las duras condiciones del espacio. Los microbiólogos de la NASA limpian periódicamente los rincones y las grietas de las salas limpias en un intento por catalogar todos los microbios supervivientes.

Durante un estudio realizado en 2007, cuando se montaba la sonda marciana Phoenix, los investigadores se toparon con un resistente microbio llamado ahora Tersicoccus phoenicis. El organismo fue hallado en el Centro Espacial Kennedy de la NASA, en Florida.




La nueva investigación también se topó con el T. phoenicis en una sala limpia de Kourou Spaceport, un centro de la Guayana francesa manejado por la Agencia Espacial Europea (ESA). Las dos instalaciones están a más de 4.000 kilómetros de distancia.

«Queremos lograr una mejor comprensión de estos bichos, porque la capacidad que tienen para sobrevivir en las salas limpias también podría permitirles sobrevivir en una nave espacial. Este microorganismo en particular sobrevive con casi nada de nutrientes”, dijo Parag Vaishampayan.

El experto es un microbiólogo en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por su acrónimo inglés) de la NASA, en Pasadena (California), y también es el autor del nuevo documento sobre el T. phoenicis. Asimismo, detectó el microbio mientras exploraba la base de datos internacional de ADN bacteriano que conservan las agencias espaciales con el fin de supervisar los microbios que podrían acabar en el espacio.

Esta base de datos es una forma efectiva de comparar los potenciales descubrimientos de vida de otros planetas con los de la Tierra. Por ejemplo, si una nave espacial regresa con organismos desconocidos, los microbiólogos podrán verificar su ADN para determinar si en realidad son versiones modificadas de los microbios que sobreviven en las salas limpias.

Fuente: Science Daily y otros sitios. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Dos nuevas especies de Pandoravirus, un eslabón perdido entre los virus y las células

Con el descubrimiento de Mimivirus hace diez años y, más recientemente, el Megavirus chilensis, los investigadores pensaron que habían llegado a la frontera más extrema del mundo viral en términos de tamaño y complejidad genética. Con un diámetro en la región de un micrómetro y un genoma que incorpora más de 1.100 genes, los virus gigantes, que infectan amebas del género Acanthamoeba, han invadido gran parte del áreas que antes se consideraban un dominio exclusivo de las bacterias. En aras de la comparación, los virus comunes, tales como la gripe o el virus del SIDA, sólo contienen alrededor de diez genes de cada uno

En el artículo publicado en Science, investigadores anunciaron que han descubierto dos nuevos virus gigantes: Pandoravirus salinus, en la costa de Chile; y Pandoravirus dulcis, en un estanque de agua dulce en Melbourne, Australia.

Un análisis detallado ha mostrado que estos dos primeros Pandoravirus no tienen prácticamente nada en común con los virus gigantes previamente caracterizados. Lo que es más, sólo un porcentaje muy pequeño ( 6 % ) de las proteínas codificadas por Pandoravirus salinus son similares a las ya identificadas en otros virus u organismos celulares. Con un genoma de este tamaño, el Pandoravirus salinus ha ya demostrado que los virus pueden ser más complejo que algunas células eucariotas. Otra característica inusual de los Pandoravirus es que no tienen ningún gen que les permita construir una proteína como la de la cápside, que es el componente básico de los virus tradicionales.

A pesar de todas estas nuevas propiedades, los Pandoravirus muestran las características esenciales de otros virus en que no contienen ribosomas, no producen ninguna energía y no se dividen.

Esta innovadora investigación incluye un análisis del proteoma de Pandoravirus salinus, que prueba que las proteínas que lo componen son consistentes con las previstos por la secuencia del genoma del virus. De este modo, los Pandoravirus utilizan el código genético universal compartido por todos los seres vivos del planeta.

Esto demuestra cuánto más hay que aprender sobre la biodiversidad microscópica tan pronto como se consideran nuevos entornos. El descubrimiento simultáneo de dos muestras de esta nueva familia de virus en los sedimentos situados en sitios separados por 15.000 kilometros indica que es muy probable que los Pandoravirus, que eran completamente desconocidos hasta ahora, no sean raros.

Definitivamente son un puente entre los virus y las células; una separación que fue proclamada como dogma en el comienzo mismo de la moderna virología en los años 50.

Esto también sugiere que la vida de la célula podría haber surgido con una variedad de formas pre-celulares mucho mayor que las consideradas convencionalmente, ya que el nuevo virus gigante casi no tiene equivalente entre los tres dominios reconocidos de la vida celular, es decir, eukaryota ( o Eucariotas ), Eubacteria y arqueas.

Fuente: Science Daily. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Cómo sobreviven los microbios en condiciones de congelamiento

La mayoría de los investigadores de microbiología cultivan sus células en placas de Petri para estudiar cómo responden al estrés y a condiciones dañinas. Pero, con el respaldo de fondos de la NASA, los investigadores del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Louisiana probaron algo casi insólito: estudiar la supervivencia microbiana en el hielo para entender cómo pueden sobrevivir los microorganismos en el antiguo permafrost, o incluso dentro del hielo en Marte

Brent Christner, profesor asociado de ciencias biológicas, y sus colegas en la LSU, entre ellos el postdoctorado Markus Dieser y el profesor John Battista, han dado a conocer sus hallazgos sobre la reparación del ADN de los microbios atrapados en hielo, trabajo aceptado recientemente en la revista Applied and Environmental Microbiology.

Para entender cómo sobreviven los microbios en condiciones de congelación, Christner y colegas se centraron en el análisis del ADN, la molécula que codifica las instrucciones genéticas usadas para el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos.

«Los microbios están formados por macromoléculas que, aún congeladas, están sujetas a la descomposición», dijo Christner. «Conocemos una serie de reacciones espontáneas que producen daños en el ADN.»

El peor tipo de daño es conocido como ruptura de la doble cadena: el ADN del microbio se escinde en dos piezas separadas que deben estar juntas para que el cromosoma sea funcional.

«Este tipo de daño es inevitable si las células están congeladas en el permafrost durante miles de años y no pueden hacer reparaciones», dijo Christner. «Imaginemos que un microbio está en hielo durante largos períodos, y su ADN se va cortando progresivamente en trozos. Llegará un momento en que el ADN del microbio esté tan dañado que ya no sea una molécula viable para el almacenamiento de información. Lo que queda es un cadáver.»

La situación parece grave para la longevidad de los microbios en el hielo. Pero, curiosamente, los investigadores pudieron revivir microbios enterrados en el hielo y el permafrost desde hace cientos de miles hasta millones de años. De hecho, Christner ha logrado revivir varios tipos diferentes de bacterias de cerca de la base de la capa de hielo Guliya en la meseta tibetana de Qinghan, en China occidental, hielo que tiene una antigüedad de 750.000 años, mucho antes de la era de los humanos.

Pero, ¿cómo es posible que estos microbios, en contra de toda expectativa, sobrevivan tan largos períodos congelados? La supervivencia de los microorganismos en antiguo hielo glacial y permafrost se ha atribuido, típicamente, a su capacidad para permanecer en un estado latente, con un metabolismo inerte. Pero esta explicación no tiene en cuenta los niveles de radiación ionizante de fondo que causan daños al ADN de estos microbios, congelados o no en la parte inferior de un glaciar.

«Para sobrevivir tanto, diversos estudios apuntan a la latencia, o «metabolismo en cámara lenta», pero sea cual sea el estado fisiológico, sin una reparación activa del ADN un organismo acumulará daños en su ADN hasta un nivel que llevará a la muerte celular», dice Dieser.

Los resultados en el artículo reciente de Christner y sus colegas apuntan en otra explicación: los mecanismos de reparación del ADN pueden funcionar incluso en condiciones de congelación. En experimentos de laboratorio, ellos tomaron suspensiones congeladas de bacterias nativas del permafrost siberiano y las expusieron a una dosis de radiación ionizante capaz de dañar el ADN, equivalente a la que los microbios hubiesen recibido a lo largo de unos 225.000 años enterrados en el permafrost. Luego, los dejaron incubando a una baja temperatura (-15 ºC) por un período de dos años, comprobando periódicamente la integridad del ADN de los microbios.

Como se esperaba, la radiación ionizante dañó el cromosoma circular del microbio, transformándolo en un compuesto de partes pequeñas. Lo que sorprendió a los investigadores fue que, en el transcurso de dos años en el congelador, los fragmentos de ADN comenzaron a unirse de nuevo en el orden correcto.

«Esto no es un proceso aleatorio», dijo Christner. «Esto nos dice que las células están reparando su ADN. Esto es importante debido a que pensamos que en esas condiciones los procesos biológicos complejos no siguen ocurriendo.»

Christner dijo que estos hallazgos hacen razonable especular que si la vida evolucionó alguna vez en Marte y los microbios siguen congelados en alguna parte en el subsuelo, estos microbios todavía podrían ser viables si se dan las condiciones adecuadas.

«Esto sigue mejorando las condiciones de habitabilidad en Marte», dijo Christner. «Es importante en un sentido astrobiológico, porque si estos mecanismos de reparación del ADN actúan en la criosfera de la Tierra, los microbios extraterrestres podrían estar utilizando este mecanismo de supervivencia para persistir en otros mundos helados en el Sistema Solar. Estamos muy entusiasmados con estos resultados.»

Publicación de referencia: M. Dieser, J. R. Battista, B. C. Christner. Double-strand DNA break repair at -15 C. Applied and Environmental Microbiology, 2013; DOI: 10.1128/AEM.02845-13

Fuente: Science Daily. Aportado por Eduardo J. Carletti

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