Una bacteria capaz de sobrevivir en el arsénico, nada más…

Después de masticar un poco más la noticia, la rueda de prensa la vi a medias por problemas técnicos, y a pesar de que la noticia estuvo dos horas antes de dicha rueda de prensa, esperé antes de escribir nada y sacar conclusiones precipitadas. Ahora que tengo el artículo en mis manos estoy apto para poder comentar más o menos lo que tenía que ser ese gran golpe de la astrobiología.
De primeras quiero recomendar la lectura del artículo escrito por Dani Martínez (gran compañero por cierto) sobre lo acontecido ayer en la tarde, en él podréis encontrar comentarios y consideraciones de los invitados a la rueda de prensa, lo podéis leer aquí.
En segundo lugar, y ya con el artículo en las manos, veo que realmente NO hay para tanto. Evidentemente dudaba de todo lo que se había comentado sobre el posible descubrimiento de vida en Titán…pero tenía la ligera esperanza, y no me parecía tan descabellado, encontrar un metabolismo en que el asénico hubiese substituido al fósforo. Teniendo en cuenta que son elementos realmente similares, y contiguos en la tabla periódica. Además el arseniato tiene la misma versatilidad a la hora de formar enlaces que el fosfato…Otra cosa hubiese sido explicar cómo se habría llegado hasta ahí.
No obstante el artículo que ha llegado de las manos de Science es, sin duda, un artículo que hay que coger con pinzas. En parte entiendo la postura de los autores, intentan evitar que nadie les pise algo que podría tener cierto impacto, pero a veces las prisas hacen que se saquen conclusiones precipitadas o no se corroboren bien las cosas y diría que es lo que ha pasado aquí.
Concretamente lo que han hecho ha sido buscar en un lago de California, con concentraciones considerables de arsénico, microorganismos que fuesen capaces de sobrevivir en él sin demasiado problema. La “víctima” es una bacteria bastante común, GFAJ-1, que pertenece a un grupo bastante conocido de proteobacterias, y en este grupo el abanico y las rarezas metabólicas están al orden del día. Después de diversos lavados han eliminado “todo” el fosfato del medio y la han cultivado en ausencia de fosfato y en presencia de arsénico, alcanzando unos niveles de crecimiento del 60% con respecto a cuando crece en presencia de fosfato.
Lo que hace diferente este artículo de los demás que muestran particularidades metabólicas es que los autores han llegado a sugerir que el arsénico sustituye de forma casi completa el fósforo de los componentes celulares, y aquí es donde Science ha sido muy, pero que muy flexible, al no pedir un mayor número de resultados y pruebas empíricas para justificar sus hipótesis, y más cuando los resultados de la espectroscopia de masas no han sido concluyentes.
Como humilde casi biólogo puedo decir que sólo nos queda esperar un tiempo, no alzar las campanas al vuelo, y esperar nuevos resultados o una posible retracción por parte de los autores, el tiempo lo dirá…
Si queréis dar un vistazo al artículo: http://www.sciencemag.org/content/early/2010/12/01/science.1197258.abstract
Por mi parte poco más, una muestra más de la plasticidad y promiscuidad de la bioquímica que ha permitido lidiar con los cambios del entorno durante años de evolución hasta llegar al momento en que nos encontramos ahora. ¿Qué pensáis vosotros de todo esto?

Faltan 24h para el anuncio de la NASA…

Muchos de vosotros, si habéis estado atentos a las noticias, habréis oído hablar que para mañana hay una rueda de prensa acerca de un nuevo descubrimiento astrobiológico de la NASA. Las expectativas son bastante altas y muchos periódicos ya se han hecho eco de la noticia, el ABC por ejemplo nos habla de ello: noticia en el ABC.  Por mi parte, al menos de momento, no he visto nada en el Mundo ni en el País... La verdad es que en el ABC han sido bastante cautelosos a la hora de publicar la noticia, otros medios británicos como el periódico The Sun no dudan en meter en la noticia la foto de E.T…pero bueno estos de prensa seria tienen más bien poco.

El objetivo de la rueda de prensa es discutir un hallazgo en astrobiología que tendrá un gran impacto en la búsqueda de pruebas de vida extraterrestres. Entre los asistentes hay conocidos astrobiólogos, entre ellos Steven Benner que forma parte del equipo de científicos que estudian Titán, la mayor luna de Saturno, cuya química se postula que es muy similar a la de la Tierra primitiva. Esto junto con un artículo previsto para este jueves, publicado por la revista Science, que habla sobre un microorganismo con un metabolismo diferente a lo que  se conoce hasta ahora, basado en la utilización de arsénico, ha desatado la imaginación por doquier acerca de lo que veremos mañana en la rueda de prensa.

No vamos a ser sensacionalistas y simplemente seremos cautelosos hasta la conferencia de mañana que será a las 2 hora local…así que aquí en España podréis verla a las 8:00 pm en el propio canal de la NASA.

Por lo poco que se conoce parece ser que han descubierto en un lago de California, un microorganismo con un metabolismo que no está basado en el fosfato, parece ser que su metabolismo esta basado en el arsénico y es totalmente distinto de lo que se conocía hasta el momento. Si queréis un poco de información más concreta pasaros por aquí . Faltan poco más de 24 h para ver si realmente estamos ante algo que causará un impacto real o simplemente será una estrategia de marketing por parte de la NASA. Aquí seguiremos atento a todo lo que ocurra y haremos una entrada sean cual sea el resultado de la rueda de prensa.

Para seguir la rueda de prensa en directo lo podéis hacer de esta página:

http://www.nasa.gov/home/hqnews/2010/nov/HQ_M10-167_Astrobiology.html

¿Los eslabones perdidos de los eucariotas?

Hay diferentes hipótesis del origen de las células eucariotas a partir de las células procariotas. Muchas de ellas proponen que el origen de la célula eucariota proviene de la fusión de dos células procariotas, otras proponen que eucariotas y arqueas tendrían un ancestro común que habría emergido a partir de los eucariotas, o bien por una fusión entre un antecesor arqueano y un antecesor bacteriano… Sea como sea todas parten de un origen posterior y con base eucariota.

En principio todo esto está muy bien hasta que nos topamos en los libros de texto con las típicas tablas que comparan  qué tienen los eucariotas diferente de los procariotas. Si nos detenemos a pensar durante unos segundos lo primero que nos viene a la cabeza es que los procariotas carecen de citoesqueleto, que los cromosomas no están empaquetados, que las membranas no tienen colesterol, que el DNA no está envuelto por una membrana…Pero claro, si somos estrictos con estas afirmaciones nos encontramos con una paradoja. ¿Cómo van a proceder los eucariotas de procariotas ancestrales cuando las características que los diferencian no están presentes en los procariotas?. La pregunta puede resultar un poco liosa pero es muy simple, la evolución es un proceso gradual, y no apareció de la noche a la mañana una célula eucariota con todo lo que hoy en día la caracteriza, si las células eucariotas proceden de una quimera procariota (sea cuál sea de todos los modelos existentes) deben existir, al menos, relictos o características similares en organismos procariotas que estén presentes en eucariotas.

Estos procariotas existen y presentan propiedades y elementos que siempre habíamos atribuido única y exclusivamente a los procariotas, en uno de los artículos de la revista Science del mes de noviembre hay un artículo de Damien P. Devos y Emmanuel G. Reynaud que resume todas estas características que mucha gente cree que son únicas y exclusivas de los eucariotas y no lo son. En concreto en el artículo se recogen las características se un superphylum PVC compuesto por bacterias del género Verrucomicrobia, Chlamydiae y Planctomycetes. En esta tabla podéis ver una serie de características presentes en el phylum que se habían atribuido exclusivamente a eucariotas como la presencia de la histona H1, la presencia de ésteres, la pérdida de FstZ (paso previo a la adquisición de la tubulina…), DNA envuelto por membrana…

Para que entendáis la tabla Eu = eucariotas, Pl = Planctomycetes, Ch =Chlamydiae, Ve = Verrucomicrobia y Ar = Archaea.

Como podéis ver la tabla esta repleta de esas características que creíamos únicas. Un ejemplo muy curioso es el de la capacidad endocítica. La endocitosis de partículas siempre ha sido una característica universal de eucariotas porque para que una célula tenga esa capacidad debe existir un citoesqueleto organizado y versátil que medie el proceso. No obstante existe un plantomiceto capaz de endocitar, recibe el nombre de Gemmata obscuriglobus, esta bacteria tiene la capacidad de endocitosis, como podéis ver en la microfotografía del artículo y además presenta una estructura interna bastante compleja con respecto a lo que estamos acostumbrados con los procariotas habituales.

 

La leyenda de ambas imágenes es: N= nucleo, P = parifoplasma, NE = envoltura nuclear, R = riboplasma, CM= membrana citoplasmática, CW= pared celular y ICM= membrana intracitoplasmática.

 

Evidentemente el título de la entrada del blog esta hecho adrede para captar vuestra atención pero día a día se están encontrando nuevas bacterias con nuevas características que poco a poco permiten pasar de un árbol filogenético universal muy pixelado a tener una resolución bastante aceptable, os recomiendo que si os interesa reviséis los artículos porque son realmente interesantes

Referencias:

Devos, Damien P. and Reynaud, Emmanuel G., 2010. Intermediate Steps. 330: 1187 - 1188

Lonhienne, Thierry G. A., Sagulenko, Evgeny, Webb, Richard I., Lee, Kuo Chang, Franke, Josef, Devos, Damien P., Nouwens, Amanda, Carroll, Bernard J., and Fuerst, John A., 2010. Endocytosis-like protein uptake in the bacterium Gemmata obscuriglobus. 107: 12883 - 12888

Green Algae, Pink Salmon

Le he querido dar a este post el mismo nombre que tiene el video que os pongo a continuación porque me ha parecido bastante explícito. Este es otro ejemplo de que no siempre sabemos lo que estamos comiendo realmente, ni a qué se deben sus propiedades organolépticas, quizás, ni siquiera lo imaginemos.

Todo parte de la existencia de un pigmento carotenoide denominado astaxantina, presente en varios tipos de algas, levaduras, y otros organismos como crustáceos, peces y en las plumas de algunas aves como los flamencos. En los salmones en concreto, se ha visto que su pigmentación depende de esta sustancia entre otros factores, de modo que en algunos países de opta por proporcionar a los salmones pienso con un elevado contenido de astaxantina para aumentar su coloración y hacerlo más atractivo de cara a la venta.

Green Algae Pink Salmon

El cometa Listeria

No os confundáis, a pesar del título astronómico de la entrada de hoy no me he pasado al lado oscuro ni nada por el estilo, seguís en La ciencia de la vida, la biología. Si nos fijamos en la imagen de la derecha podríamos pensar que es un dibujo de un cometa, con su cola, las partículas de polvo y de gas…Pero nada más lejos, se trata de una bacteria, y más concretamente de Listeria monocytogenes.
No me voy a detener a contar cada una de las virtudes de esta bacteria, pero sí que os voy a hablar de su forma tan elegante de eludir al sistema inmune a la hora de desplazarse entre células vecinas, pasando totalmente desapercibida. Si queréis información más detallada de la bacteria pasaros por aquí.
El dibujo de la derecha se corresponde una parte del esquema siguiente:

Una vez Listeria ha inducido su fagocitosis por parte de las células se multiplica sin matarla en el citoplasma y posteriormente pone en marcha el mecanismo de propagación célula a célula que podéis ver en el esquema. Esta propagación se consigue con  la expresión del gen ActA que se encuentra en la superficie de la membrana, preferentemente en uno de los polos, y que es capaz de inducir la polimerización de filamentos de actina. Estos filamentos que están anclados al citoesqueleto de la célula invadida hacen de “propulsores” de manera que la bacteria es disparada con fuerza contra la membrana celular, dando lugar a las protuberancias del esquema. Algunas de estas protuberancias impactarán en las células vecinas y algunas de ellas serán endocitadas. Una vez endocitadas saldrán de su envoltura de doble membrana mediante una lecitinasa y se dividirán en el citoplasma de la nueva célula hospedadora. En este video lo podréis entender mejor, sin duda un mecanismo muy efectivo a la hora de evitar el sistema inmune, cuyos elementos están presentes a lo largo del plasma intersticial, ya que la bacteria nunca sale como tal de las células, lo hace camuflada con las membranas del propio organismo al que invade escapando así cualquier ataque.

Mecanismo  infeccion de listeria