Vida que prospera en uranio

Un nuevo estudio aporta ideas sobre cómo los organismos vivos utilizan diferentes mecanismos para adaptarse a su entorno. El estudio se centra en dos microorganismos que utilizan diferentes técnicas para hacer frente a la toxicidad del uranio en sus ambientes

La vida en los entornos extremos —ácidos y calientes, o con metales pesados, por ejemplo— al parecer puede causar que organismos similares lidien con el estrés de una forma muy distinta, de acuerdo con una nueva investigación de la Universidad Estatal de Carolina del Norte.

Un organismo unicelular procedente de un manantial termal cerca del Monte Vesubio en Italia enfrenta directamente la toxicidad del uranio: se alimenta del metal pesado y toma energía de él. Otro organismo unicelular que vive en un montón ardiente cerca de una mina de uranio abandonada en Alemania se aisla indirectamente de la toxicidad del uranio, básicamente, deteniendo sus procesos celulares para inducir un tipo de coma celular cuando exsiten niveles tóxicos de uranio en su entorno.

Es interesante observar se dan respuestas muy diferentes al estrés ambiental en dos organismos que son idénticos genéticamente en un 99,99 por ciento.

En un artículo publicado esta semana en la edición en la web de Proceedings of the National Academy of Sciences, los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte muestran que estos organismos extremos —formas básicas de vida conocidas como arqueas que no tienen núcleo y son tan minúsculas que solo pueden verse con un microscopio— nos pueden enseñar mucho sobre cómo los seres vivos utilizan distintos mecanismos para adaptarse a sus entornos.

Los investigadores, dirigidos por el Dr. Robert Kelly, profesor de ingeniería química y biomolecular en la universidad, expusieron a dos parientes muy próximos de arqueas termoacidofílicas —que viven en entornos altamente ácidos con temperaturas de más de 70 grados Celsius— al uranio puro. Una, llamada Metallosphaera sedula, metabolizó el uranio para dar soporte a sus necesidades energéticas.

Esto, por sí mismo, ya fue una sorpresa para Kelly y sus compañeros investigadores, ya que es la primera noticia de un organismo que puede usar directamente el uranio como fuente de energía.

“Esta podría ser una nueva forma de extraer el uranio, utilizando microorganismos para remover el metal de la veta, un proceso que se conoce como biofiltrado”, dice Kelly sobre M. sedula.

Su gemela genética, Metallosphaera prunae, reaccionó de manera muy distinta. Cuando se enfrentó al uranio puro, pasó a un estado latente, deteniendo los procesos celulares críticos que permiten su crecimiento. Cuando se eliminaba la amenaza tóxica, la M. prunae reiniciaba sus procesos celulares y volvía a su estado normal.

Kelly teoriza que M. prunae es una descendiente de M. sedula con solo una pequeña cantidad de mutaciones en su genoma, que le permiten reaccionar de forma distinta cuando se encuentra con una toxicidad causada por metales pesados.

Kelly dice que los hallazgos podrían tener, también, implicaciones que ayuden a comprender cómo se desarrolla y opera la resistencia a los antibióticos en los patógenos.

“Nos hemos encontrado un nuevo modelo de cómo aprenden a vivir los organismos en un entorno que, de otra forma, sería letal para ellos”, dijo.

Kelly añade que el estudio pone en tela de juicio las maneras que los científicos clasificaban a los seres vivos antes de que surgiera la era de la genómica.

«¿Cómo podemos clasificar a los microorganismos ahora que podemos comparar los genomas tan fácilmente?», se pregunta Kelly. «No se trata de especies diferentes, en la definición clásica, porque sus genomas son prácticamente idénticos, pero tienen fenotipos, o estilos de vida, muy diferentes cuando se enfrentan con el estrés.»

La investigación fue financiada por la Agencia de Reducción de Amenazas de Defensa en el Departamento de Defensa de EE.UU., y por los Institutos Nacionales de Salud.

Fuente: Astrobiology Magazine. Aportado por Eduardo J. Carletti

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