Arqueas


Archaea ( / ɑr k i ə / ( escuchar ) Sobre este sonido Ar- KEE ; singular archaeon / ɑr k i ə n / ) constituyen un dominio de organismos unicelulares . Estos microorganismos carecen de núcleos celulares y, por tanto, son procariotas . Inicialmente, las arqueas se clasificaron como bacterias , recibiendo el nombre de arquebacterias (en el reino de las arqueobacterias), pero este término ha caído en desuso. [4]

Las células de Archaeal tienen propiedades únicas que las separan de los otros dos dominios , Bacteria y Eukaryota . Las arqueas se dividen además en múltiples filos reconocidos . La clasificación es difícil porque la mayoría no se han aislado en un laboratorio y solo se han detectado por sus secuencias de genes en muestras ambientales.

Las arqueas y las bacterias son generalmente similares en tamaño y forma, aunque algunas arqueas tienen formas muy diferentes, como las células planas y cuadradas de Haloquadratum walsbyi . [5] A pesar de esta similitud morfológica con las bacterias, las arqueas poseen genes y varias vías metabólicas que están más estrechamente relacionadas con las de los eucariotas, en particular para las enzimas involucradas en la transcripción y traducción . Otros aspectos de la bioquímica de las arqueas son únicos, como su dependencia de los éter lípidos en sus membranas celulares , [6] incluidas las arqueoles .. Las arqueas utilizan fuentes de energía más diversas que los eucariotas, que van desde compuestos orgánicos como azúcares hasta amoníaco , iones metálicos o incluso gas hidrógeno . Las Haloarchaea tolerantes a la sal usan la luz solar como fuente de energía y otras especies de arqueas fijan el carbono , pero a diferencia de las plantas y las cianobacterias , ninguna especie conocida de arqueas hace ambas cosas. Las arqueas se reproducen asexualmente por fisión binaria , fragmentación o brotación ; a diferencia de las bacterias, ninguna especie conocida de Archaea forma endosporas . Las primeras arqueas observadas fueronextremófilos , que viven en ambientes extremos como aguas termales y lagos salados sin otros organismos. Las herramientas mejoradas de detección molecular llevaron al descubrimiento de arqueas en casi todos los hábitats , incluidos el suelo, los océanos y las marismas . Las arqueas son particularmente numerosas en los océanos, y las arqueas del plancton pueden ser uno de los grupos de organismos más abundantes del planeta.

Las arqueas son una parte importante de la vida de la Tierra . Forman parte de la microbiota de todos los organismos. En el microbioma humano , son importantes en el intestino , la boca y la piel. [7] Su diversidad morfológica, metabólica y geográfica les permite desempeñar múltiples funciones ecológicas: fijación de carbono; ciclos de nitrógeno ; rotación de compuestos orgánicos; y el mantenimiento de comunidades microbianas simbióticas y sintróficas , por ejemplo. [8]

No hay ejemplos claros de arqueas patógenos o parásitos son conocidos. En cambio, a menudo son mutualistas o comensales , como los metanógenos (cepas productoras de metano) que habitan el tracto gastrointestinal en humanos y rumiantes , donde su gran número facilita la digestión . Los metanógenos también se utilizan en la producción de biogás y el tratamiento de aguas residuales , y la biotecnología explota enzimas de arqueas extremófilas que pueden soportar altas temperaturas y disolventes orgánicos .

Durante gran parte del siglo XX, los procariotas se consideraron un grupo único de organismos y se clasificaron en función de su bioquímica , morfología y metabolismo . Los microbiólogos intentaron clasificar los microorganismos basándose en las estructuras de sus paredes celulares , sus formas y las sustancias que consumen. [9] En 1965, Emile Zuckerkandl y Linus Pauling [10] en cambio propusieron usar las secuencias de los genes en diferentes procariotas para averiguar cómo se relacionan entre sí. Este enfoque filogenético es el método principal que se utiliza en la actualidad. [11]


Las arqueas se encontraron en fuentes termales volcánicas . Aquí se muestra el Grand Prismatic Spring del Parque Nacional Yellowstone .
Los ARMAN son un grupo de arqueas descubiertas recientemente en el drenaje ácido de una mina .
EuryarchaeotaNanoarchaeotaCrenarchaeotaProtozoaAlgaePlantSlime moldsAnimalFungusGram-positive bacteriaChlamydiaeChloroflexiActinobacteriaPlanctomycetesSpirochaetesFusobacteriaCyanobacteriaThermophilesAcidobacteriaProteobacteria
Árbol filogenético que muestra la relación entre las arqueas y otros dominios de la vida. Los eucariotas son de color rojo, arqueas verdes y bacterias azules. Adaptado de Ciccarelli et al. (2006) [72]
Estructuras de membrana. Arriba , un fosfolípido de arqueas: 1 , cadenas de isopreno; 2 , enlaces éter; 3 ,  resto L-glicerol ; 4 , grupo fosfato. Medio , un fosfolípido bacteriano o eucariota: 5 , cadenas de ácidos grasos; 6 , enlaces éster; 7 ,  resto D-glicerol ; 8 , grupo fosfato. Abajo : 9 , bicapa lipídica de bacterias y eucariotas; 10 , monocapa lipídica de algunas arqueas.
Bacteriorrodopsina de Halobacterium salinarum . El cofactor de retinol y los residuos involucrados en la transferencia de protones se muestran como modelos de bola y palo . [134]
Sulfolobus infectado con el virus ADN STSV1 . [147] La barra es 1  micrómetro .
Arqueas que crecen en el agua caliente de la gloria de mañana del resorte caliente en el Parque Nacional de Yellowstone producir un color brillante
Las arqueas metanogénicas forman una simbiosis con las termitas .