Nanoorganismos acidófilos de la mina Archaeal Richmond


Los nanoorganismos acidófilos Archaeal Richmond Mine (ARMAN) fueron descubiertos por primera vez en una mina extremadamente ácida ubicada en el norte de California ( Mina Richmond en Iron Mountain ) por Brett Baker en el laboratorio de Jill Banfield en la Universidad de California Berkeley . Estos nuevos grupos de arqueas llamados ARMAN-1, ARMAN-2 ( Candidatus Micrarchaeum acidiphilum ARMAN-2) y ARMAN-3 no se detectaron en encuestas anteriores basadas en PCR de la comunidad minera porque los ARMAN tienen varias discrepancias con los cebadores de PCR de uso común para genes de ARNr 16S . panadero et al. [1] los detectó en un estudio posterior usando secuenciación de escopetade la comunidad Originalmente se pensó que los tres grupos representaban tres linajes únicos profundamente ramificados dentro de Euryarchaeota , un subgrupo de Archaea . Sin embargo, sobre la base de un árbol genómico arqueal más completo, se asignaron a un nuevo superfilo llamado DPANN . [2] Los grupos ARMAN ahora comprenden filos profundamente divergentes llamados Micrarchaeota y Parvarchaeota . [3] Sus genes 16S rRNA difieren hasta en un 17 % entre los tres grupos. Antes de su descubrimiento, todas las Archaea asociadas con Iron Mountain pertenecían al orden Thermoplasmatales (p. ej.,Ferroplasma acidarmanus ).

El examen de diferentes sitios en la mina utilizando sondas fluorescentes específicas para los grupos ARMAN ha revelado que siempre están presentes en comunidades asociadas con drenaje ácido de mina (AMD), en Iron Mountain en el norte de California, que tienen un pH < 1,5. Por lo general, se encuentran en baja abundancia (5–25%) en la comunidad. Recientemente, se han detectado organismos estrechamente relacionados en una ciénaga o ciénaga boreal ácida en Finlandia, [4] otro sitio de drenaje de mina ácida en ambientes extremos de Rio Tinto , suroeste de España [5] y de aguas termales subsuperficiales alcalinas débiles en Yunohama, Japón . [6]

Usando tomografía crioelectrónica , una caracterización 3D de células ARMAN no cultivadas dentro de biopelículas de minas [7] reveló que tienen el tamaño de celda previsto [ cita requerida ] como el límite inferior para la vida, 0,009 µm 3 y 0,04 µm 3 . A pesar de su tamaño celular inusualmente pequeño, es común encontrar más de un tipo de virus adherido a las células mientras se encuentran en las biopelículas. Además, las células contienen en promedio ≈92 ribosomas por célula, mientras que el promedio de E. colila célula cultivada en cultivo contiene ≈10.000 ribosomas. Esto sugiere que para las células ARMAN hay un número mucho más limitado de metabolitos presentes en una célula determinada. Plantea preguntas sobre cuáles son los requisitos mínimos para una célula viva.

Las reconstrucciones en 3D de las células ARMAN en el medio ambiente han revelado que un pequeño número de ellas se une a otras Archaea del orden Thermoplasmatales (Baker et al. 2010 [8] ). Las células Thermoplasmatales parecen penetrar la pared celular hasta el citoplasma de las células ARMAN. [9] No se ha determinado la naturaleza de esta interacción. Podría ser algún tipo de interacción parasitaria o simbiótica. Es posible que ARMAN obtenga algún tipo de metabolito que no es capaz de producir por sí solo.

Los genomas de tres grupos ARMAN fueron secuenciados en el Instituto Conjunto del Genoma del DOE durante un Programa de Secuenciación Comunitaria de 2006. [10] Estos tres genomas se separaron con éxito de los datos genómicos de la comunidad utilizando ESOM o el agrupamiento de mapa de autoorganización emergente de firmas de ADN de tetranucleótido. [11]