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Estructuras encontradas en el fragmento de meteorito Allan Hills 84001

Nanobacterium ( / ˌ n æ n oʊ b æ k t ɪər i əm / NAN -OH-bak- TEER -ee-əm , pl. Nanobacterias / ˌ n æ n oʊ b æ k t ɪər i ə / NAN -OH -bak- TEER -ee-ə ) es la unidad o el nombre de miembro de una antigua clase propuesta de organismos vivos , específicamente microorganismos de paredes celulares , ahora desacreditado, con un tamaño mucho menor que el límite inferior de vida generalmente aceptado (unos 200 nm para bacterias , como micoplasma ). Originalmente basado en estructuras de nanoescala observadas en formaciones geológicas ( incluido un meteorito ), el estado de las nanobacterias fue controvertido, y algunos investigadores sugirieron que son una nueva clase de organismo vivo [1] [2] capaz de incorporar uridina radiomarcada , [3 ] y otros que les atribuyen un carácter abiótico más simple . [4] [5] Un escéptico los llamó "la fusión fríade microbiología ", en referencia a un notorio episodio de ciencia supuestamente errónea. [6] El término" nanopartículas calcificantes "(PNC) también se ha utilizado como un nombre conservador respecto a su posible estatus como forma de vida.

La investigación tiende a estar de acuerdo en que estas estructuras existen y parecen replicarse de alguna manera. [7] Sin embargo, la idea de que son entidades vivientes ahora se ha descartado en gran medida y, en cambio, se cree que las partículas son cristalizaciones no vivientes de minerales y moléculas orgánicas. [8]

1981-2000 [ editar ]

En 1981, Torella y Morita describieron células muy pequeñas llamadas ultramicrobacterias . Definido como menor de 300 nm, en 1982 MacDonell y Hood descubrieron que algunos podían atravesar una membrana de 200 nm. A principios de 1989, el geólogo Robert L. Folk encontró lo que luego identificó como nannobacterias (escritas con doble "n"), es decir, nanopartículas aisladas de especímenes geológicos [9] en travertino de aguas termales de Viterbo , Italia. Buscando inicialmente una causa bacteriana para la deposición de travertino, microscopio electrónico de barridoEl examen del mineral donde no se detectaron bacterias reveló objetos extremadamente pequeños que parecían ser biológicos. Su primera presentación oral provocó lo que él llamó "mayormente un silencio pétreo", en la convención anual de la Sociedad Geológica de Estados Unidos de 1992 . [10] Propuso que las nanobacterias son los principales agentes de precipitación de todos los minerales y cristales en la Tierra formados en agua líquida, que también causan toda la oxidación de los metales y que son abundantes en muchas muestras biológicas. [10]

En 1996, el científico de la NASA David McKay publicó un estudio que sugería la existencia de nanofósiles, fósiles de nanobacterias marcianas, en ALH84001 , un meteorito originario de Marte y encontrado en la Antártida. [11]

Nanobacterium sanguineum fue propuesto en 1998 como una explicación de ciertos tipos de calcificación patológica ( apatita en cálculos renales ) por el investigador finlandés Olavi Kajander y el investigador turco Neva Ciftcioglu , que trabaja en la Universidad de Kuopio en Finlandia. Según los investigadores, las partículas se auto-replicaron en cultivo microbiológico , y los investigadores informaron además haber identificado el ADN en estas estructuras mediante tinción. [12]

Un artículo publicado en 2000 por un equipo dirigido por un científico de los NIH , John Cisar , probó más a fondo estas ideas. Afirmó que lo que se había descrito anteriormente como "autorreplicación" era una forma de crecimiento cristalino . El único ADN detectado en sus muestras fue identificado como proveniente de la bacteria Phyllobacterium myrsinacearum , que es un contaminante común en las reacciones de PCR. [4]

2001-presente [ editar ]

En 2004, un equipo de Mayo Clinic dirigido por Franklin Cockerill, John Lieske y Virginia M. Miller, informó haber aislado nanobacterias de arterias humanas enfermas y cálculos renales . Sus resultados se publicaron en 2004 y 2006 respectivamente. [3] [13] Resultados similares fueron obtenidos en 2005 por László Puskás en el Laboratorio de ADN de la Universidad de Szeged, Hungría. El Dr. Puskás identificó estas partículas en cultivos obtenidos de paredes aórticas ateroscleróticas humanas y muestras de sangre de pacientes ateroscleróticos, pero el grupo no pudo detectar ADN en estas muestras. [14]

En 2005, Ciftcioglu y su equipo de investigación de la NASA utilizaron un matraz de cultivo celular giratorio , que simula algunos aspectos de las condiciones de baja gravedad, para cultivar nanobacterias sospechosas de formar rápidamente cálculos renales en los astronautas. En este entorno, se descubrió que se multiplicaban cinco veces más rápido que en la gravedad terrestre normal. El estudio concluyó que las nanobacterias podrían tener un papel potencial en la formación de cálculos renales y podrían necesitar ser examinadas en las tripulaciones antes del vuelo. [15]

El artículo de febrero de 2008 de la Biblioteca pública de patógenos científicos (PLOS Pathogens) se centró en la caracterización integral de las nanobacterias. Los autores dicen que sus resultados descartan la existencia de nanobacterias como entidades vivientes y que, en cambio, son una entidad única que se propaga a sí misma, es decir, los complejos de fetuina -mineral que se propagan a sí mismos . [dieciséis]

Un artículo de las Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS) de abril de 2008 también informó que las nanobacterias sanguíneas no son organismos vivos y afirmó que "los precipitados de CaCO 3 preparados in vitro son notablemente similares a las supuestas nanobacterias en términos de su tamaño uniforme, vesicular delineado por la membrana formas, con formaciones parecidas a divisiones celulares y agregaciones en forma de colonias ". [5] El crecimiento de tales precipitados inorgánicos "biomórficos" se estudió en detalle en un artículo de Science de 2009 , que mostró que los mecanismos inusuales de crecimiento de cristales pueden producir precipitados de witherita a partir de cloruro de bario y sílice.soluciones que se parecen mucho a los organismos primitivos. [17] Los autores comentaron sobre la gran semejanza de estos cristales con nanobacterias putativas, afirmando que sus resultados mostraron que la evidencia de vida no puede basarse solo en la morfología .

El trabajo adicional sobre la importancia de las nanobacterias en geología por RL Folk y colaboradores incluye el estudio de carbonato de calcio ooides de Bahama , [18] minerales de arcilla de silicato , [19] sulfuros metálicos , [20] y óxidos de hierro . [21] En todos estos minerales químicamente diversos, las nanobacterias putativas son aproximadamente del mismo tamaño, principalmente de 0,05 a 0,2 μm. Esto sugiere un origen común . Al menos para la localidad tipo en Viterbo , Italia , la biogenicidad de estas diminutas células ha sido apoyada por microscopía electrónica de transmisión (TEM). [22] Las rebanadas a través de una bioslima verde mostraron entidades desde 0,4 hasta tan pequeñas como 0,09 μm con paredes celulares definidas y puntos interiores que se asemejan a los ribosomas ; e incluso objetos más pequeños con paredes celulares e interiores brillantes con diámetros de 0,05 μm. [23] Los organismos cultivables en la tierra tienen el mismo tamaño de 0.05 μm que las supuestas nanobacterias en Marte. [24]

Ver también [ editar ]

  • Mycoplasma : la bacteria más pequeña conocida (300 nm)
  • Nanoarchaeum : el arqueo más pequeño conocido (400 nm)
  • Nanobe : formas de vida más pequeñas posibles (20 nm)
  • Pandoravirus : uno de los virus más grandes conocidos (1000 nm)
  • Parvovirus : virus más pequeños conocidos (18-28 nm)
  • Pithovirus : el virus más grande conocido (1500 nm)
  • Prion - agente infeccioso conocido más pequeño (≈10 nm)
  • Protocell
  • Ultramicrobacterias : posibles formas inactivas de células más grandes (200 nm)

Referencias [ editar ]

  1. ^ Kajander E (2006). "Nanobacterias: propagación de nanopartículas calcificantes" . Lett Appl Microbiol . 42 (6): 549–52. doi : 10.1111 / j.1472-765X.2006.01945.x . PMID  16706890 . S2CID  20169194 .
  2. ^ Ciftcioglu N, McKay D, Mathew G, Kajander E (2006). "Nanobacterias: ¿realidad o ficción? Características, detección e importancia médica de nanopartículas calcificantes y autorreplicantes novedosas". J Investig Med . 54 (7): 385–94. doi : 10.2310 / 6650.2006.06018 . PMID 17169260 . S2CID 35400477 .  
  3. ^ a b Miller V, Rodgers G, Charlesworth J, Kirkland B, Severson S, Rasmussen T, Yagubyan M, Rodgers J, Cockerill F, Folk R, Rzewuska-Lech E, Kumar V, Farell-Baril G, Lieske J (2004 ). "Evidencia de estructuras similares a nanobacterias en arterias humanas calcificadas y válvulas cardíacas". Am J Physiol Heart Circ Physiol . 287 (3): H1115–24. doi : 10.1152 / ajpheart.00075.2004 . PMID 15142839 . 
  4. ↑ a b Cisar J, Xu D, Thompson J, Swaim W, Hu L, Kopecko D (2000). "Una interpretación alternativa de la biomineralización inducida por nanobacterias" . Proc Natl Acad Sci USA . 97 (21): 11511–5. Código Bibliográfico : 2000PNAS ... 9711511C . doi : 10.1073 / pnas.97.21.11511 . PMC 17231 . PMID 11027350 .  
  5. ↑ a b Martel J, Young JD (abril de 2008). "Supuestas nanobacterias en sangre humana como nanopartículas de carbonato de calcio" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 105 (14): 5549–54. Código Bibliográfico : 2008PNAS..105.5549M . doi : 10.1073 / pnas.0711744105 . PMC 2291092 . PMID 18385376 .  
  6. ^ Jack Maniloff, citado en "The Rise and Fall of Nanobacteria", Young and Martel, Scientific American , enero de 2010
  7. ^ Raoult, D; Drancourt, M; Azza, S; Nappez, C; Guieu, R; Rolain, JM; Fourquet, P; Campagna, B; et al. (2008). "Las nanobacterias son complejos Mineralo Fetuin" . PLOS Patógenos . 4 (2): e41. doi : 10.1371 / journal.ppat.0040041 . PMC 2242841 . PMID 18282102 .  
  8. ^ "El ascenso y la caída de las nanobacterias", Young and Martel, Scientific American , enero de 2010
  9. ^ Se ha adoptado una convención entre investigadores para nombrar -o deletrear- las nanopartículas aisladas de especímenes geológicos como nannobacterias y las de especímenes biológicos como nanobacterias .
  10. ^ a b Folk, Robert L. (4 de marzo de 1997). "Nanobacterias: seguramente no son invenciones, pero ¿qué demonios son?" . Ciencias Naturales. Archivado desde el original el 9 de diciembre de 2008 . Consultado el 20 de diciembre de 2008 .
  11. ^ McKay, David S .; et al. (1996). "Búsqueda de vida pasada en Marte: posible actividad biogénica reliquia en el meteorito marciano ALH84001" . Ciencia . 273 (5277): 924–930. Código Bibliográfico : 1996Sci ... 273..924M . doi : 10.1126 / science.273.5277.924 . PMID 8688069 . S2CID 40690489 .  
  12. ^ Kajander E, Ciftçioglu N (1998). "Nanobacterias: un mecanismo alternativo para la calcificación patógena intra y extracelular y la formación de cálculos" . Proc Natl Acad Sci USA . 95 (14): 8274–9. Código Bibliográfico : 1998PNAS ... 95.8274K . doi : 10.1073 / pnas.95.14.8274 . PMC 20966 . PMID 9653177 .  
  13. ^ Kumar V, Farell G, Yu S, et al. (Noviembre de 2006). "Biología celular de la calcificación renal patológica: contribución de la transcitosis cristalina, calcificación mediada por células y nanopartículas". J. Investig. Med . 54 (7): 412–24. doi : 10.2310 / 6650.2006.06021 . PMID 17169263 . S2CID 26068331 .  
  14. ^ Puskás L, Tiszlavicz L, Rázga Z, Torday L, Krenács T, Papp J (2005). "Detección de partículas similares a nanobacterias en placas ateroscleróticas humanas". Acta Biol Hung . 56 (3–4): 233–45. doi : 10.1556 / ABiol.56.2005.3-4.7 . PMID 16196199 . 
  15. ^ Ciftçioglu N, Haddad R, Golden D, Morrison D, McKay D (2005). "Una causa potencial para la formación de cálculos renales durante los vuelos espaciales: mayor crecimiento de nanobacterias en microgravedad". Riñón Int . 67 (2): 483–91. doi : 10.1111 / j.1523-1755.2005.67105.x . PMID 15673296 . 
  16. ^ Raoult D, Drancourt M, Azza S, et al. (Febrero de 2008). "Las nanobacterias son complejos Mineralo Fetuin" . PLOS Pathog . 4 (2): e41. doi : 10.1371 / journal.ppat.0040041 . PMC 2242841 . PMID 18282102 .  
  17. ^ García-Ruiz JM, Melero-García E, Hyde ST (enero de 2009). "Morfogénesis de materiales nanocristalinos autoensamblados de carbonato de bario y sílice" (PDF) . Ciencia . 323 (5912): 362–5. Código Bibliográfico : 2009Sci ... 323..362G . doi : 10.1126 / science.1165349 . PMID 19150841 . S2CID 11977001 . Archivado desde el original (PDF) el 1 de marzo de 2012 . Consultado el 3 de diciembre de 2009 .   
  18. ^ Folk, RL y Lynch. FL (2001) Materia orgánica, nanobacterias putativas y formación de oolitas y suelos duros, Sedimentología, 48: 215-229.
  19. ^ Folk, RL y Lynch, FL, (1997) El posible papel de las nanobacterias (bacterias enanas) en la diagénesis arcilla-mineral, Journal of Sedmentary Research, 67: 583-589.
  20. ^ Folk, RL (2005) nanobacterias y la formación de pirita framboidal, Journal Earth System Science, 114: 369-374
  21. ^ Folk, RL y Carlin J (2006) Aventuras en un baño de pájaros de hierro: nanoestructura de óxido de hierro y la conexión de nanobacterias, Sociedad Geológica de América, Resúmenes con programas, v. 38 (3), p. 6.
  22. ^ Kirkland, B y Lynch, FL (2005) nanobacterias, Big Foot y el monstruo del lago Ness: ¿qué se supone que debes creer ?, Geological Society of America, abs. con progr., v. 37: 25 3.
  23. ^ Folk, RL y Kirkland, B, (2007) Sobre la pequeñez de la vida: nueva evidencia TEM de biofilm en aguas termales, Viterbo, Italia, Sociedad Geológica de América, abs. con el apropiado., verso 39 (6) 421.
  24. ^ Folk, RL y Taylor, L (2002) alteración nanobacteriana de piroxenos en el meteorito marciano ALH84001, Meteorología y ciencia planetaria, v. 37: 1057-1070.

Enlaces externos [ editar ]

  • Nanobacterias: ¿hechos o fantasías?
  • De Scum, Quizás la forma de vida más diminuta, NY Times 23 de diciembre de 2006
  • ¿Nos enferman las nanobacterias? , Wired News, 14 de marzo de 2005
  • Reclamación hecha por una nueva forma de vida , BBC News, 19 de mayo de 2004
  • Microorganismo infeccioso vinculado a cálculos renales y otras enfermedades , febrero de 2005
  • Página de investigación de nannobacterias del Departamento de Geociencias de la Universidad Estatal de Mississippi
  • Artículo de New Scientist sobre nanobacterias
  • La bomba de calcio: el vínculo de las nanobacterias con las enfermedades cardíacas y el cáncer
  • Taylor, Michael (1999). Vida oscura . Nueva York, NY: Scribner. ISBN 0-684-84191-6.
  • La Academia de Viajeros del Tiempo , una novela de ciencia ficción; cuenta una historia sobre las nanobacterias encontradas en los meteoritos marcianos.
  • [1] Publicaciones seleccionadas de Robert L. Folk sobre nanobacterias
  • "Primera evidencia microscópica detallada de 'nanobacterias' en el límite de tamaño inferior de la vida" . Kurzweil AI . 9 de marzo de 2015 . Consultado el 10 de marzo de 2015 .