hidroxiarqueol
El hidroxiarqueol es un lípido central exclusivo de las arqueas , similar al arqueol , con un grupo funcional de hidróxido en la posición de carbono-3 de una de sus cadenas laterales de éter. [1] Se encuentra exclusivamente en ciertos taxones de arqueas metanogénicas , [2] y es un biomarcador común para la metanogénesis y la oxidación del metano. El análisis isotópico de hidroxiarqueol puede brindar información sobre el medio ambiente y los sustratos para la metanogénesis. [3]
El hidroxiarqueol fue identificado por primera vez por Dennis G. Sprott y sus colegas en 1990 a partir de Methanosaeta concilii mediante una combinación de TLC , NMR y análisis espectrométrico de masas . [1]
El lípido consta de un esqueleto de glicerol con dos cadenas de éter de fitanilo C20 unidas, una de las cuales tiene un grupo hidroxilo (-OH) unido al carbono C3. Es uno de los principales lípidos centrales de las arqueas metanogénicas junto con el arqueol, formando la base de su membrana celular . Las dos formas principales son sn-2- y sn-3-hidroxiarqueol, dependiendo de si el grupo hidroxilo está en la cadena de fitanilo sn-2 o sn-3 del esqueleto de glicerol . [4]
El uso de hidroxiarqueol como biomarcador fue una forma principal de identificar metanógenos en el medio ambiente, aunque se ha convertido en un complemento de las técnicas metagenómicas y de ARNr 16S para identificar la filogenia. [2] [4] [5] [3] Si bien el hidroxiarqueol solo se ha identificado en arqueas metanogénicas, no todos los metanógenos lo cuentan entre sus lípidos centrales. [2] [4] Otros metanógenos pueden contener diferentes derivados del arqueol, incluidos el arqueol cíclico y el caldarchaeol según las diferencias taxonómicas. [2] Hydroxyarchaeol se ha identificado en muchos taxones diferentes, incluso dentro de los órdenes Methanococcales , Methanosarcinales, que contiene el género Methanosaeta , y un género del orden Methanobacteriales . [2] Existe evidencia de que existe una preferencia taxonómica por la forma sn-2 frente a la sn-3 basada en la filogenia, ya que una mezcla de las dos formas no tiende a aparecer en el mismo organismo, pero la razón de esta diferencia es no bien entendido. [1] Debido al grupo hidroxilo, que es propenso a la degradación con el tiempo, no se ha observado hidroxiarqueol en muestras antiguas y, por lo tanto, se cree que indica fuentes modernas de metanógenos. [6]
Las mediciones originales de hidroxiarqueol se realizaron mediante TLC y RMN, pero se han vuelto dominadas por cromatografía de gases/espectrometría de masas. Para la mayoría de los métodos, la extracción del lípido central generalmente se realiza mediante variaciones del método Bligh-Dyer, [7] que utiliza las diversas polaridades y la miscibilidad del diclorometano ( DCM ), el metanol y el agua. A menudo se necesitan condiciones ácidas con ácido tricloroacético (TCA) durante la extracción y una limpieza adicional de las muestras con disolventes polares como DCM para aislar mejor los lípidos de interés. [1] [3] [5]
Antes del análisis de GC-MS, el lípido de hidroxiarqueol intacto generalmente se hidroliza al componente lipídico central y se deriva mediante la adición de grupos trimetilsililo (TMS) a los grupos funcionales hidroxilo libres. [1] [5] [3] Esto permite que el lípido se volatilice en el GC y llegue al analizador MS. Debido a que el hidroxiarqueol tiene múltiples sitios que pueden modificarse después de la derivatización con TMS, los espectros de masas observados pueden ser derivados de mono o di-TMS y deben compararse con estándares auténticos para identificarlos y cuantificarlos correctamente. [8] Para la identificación y la cuantificación, el espectrómetro de masas suele utilizar un analizador de masas de cuadrupolo, pero el análisis isotópico utiliza un espectrómetro de masas de relación isotópica.(IRMS) que tiene mayor resolución de masa y sensibilidad. [5] [3]
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