Shewanella es el único género incluido en lafamilia de bacterias marinas Shewanellaceae . Algunas especies dentro de él se clasificaron anteriormente como Alteromonas . Shewanella consiste en bacilos gramnegativos facultativamente anaeróbicos, la mayoría de los cuales se encuentran en hábitats acuáticos extremos donde la temperatura es muy baja y la presión muy alta. [2] La bacteria Shewanella es un componente normal de la flora superficial de los peces y está implicada en su deterioro. [3]
Shewanella | |
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Shewanella oneidensis | |
clasificación cientifica | |
Reino: | |
Filo: | |
Clase: | Proteobacterias gamma |
Pedido: | |
Familia: | Shewanellaceae Ivanova y col. 2004 |
Género: | Shewanella MacDonell y Colwell 1985 |
Especie tipo | |
Shewanella putrefaciens | |
Especies | |
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Shewanella oneidensis MR-1 es un modelo de laboratorio ampliamente utilizado para estudiar la respiración anaeróbica de metales y otros aceptores de electrones extracelulares anaeróbicos, y para enseñar sobre electrogénesis microbiana y pilas de combustible microbianas . [4]
Metabolismo
Las especies de Shewanella actualmente conocidas son anaerobios facultativos heterótrofos. [5] En ausencia de oxígeno, los miembros de este género poseen capacidades que permiten el uso de una variedad de otros aceptores de electrones para la respiración. Estos incluyen tiosulfato, sulfito o azufre elemental, [6] así como fumarato. [7] Las especies marinas también han demostrado la capacidad de utilizar el arsénico como aceptor de electrones. [8] Algunos miembros de esta especie, sobre todo Shewanella oneidensis , tienen la capacidad de respirar a través de una amplia gama de especies de metales, incluyendo manganeso, cromo, uranio y hierro. [9] Se ha demostrado que la reducción de hierro y manganeso a través de la respiración de Shewanella implica la transferencia de electrones extracelulares mediante el empleo de nanocables bacterianos , extensiones de la membrana externa. [10]
Aplicaciones
El descubrimiento de algunas de las capacidades respiratorias que poseen los miembros de este género ha abierto la puerta a posibles aplicaciones de estas bacterias. Las capacidades de reducción de metales se pueden aplicar potencialmente a la biorremediación de aguas subterráneas contaminadas con uranio, [11] siendo la forma reducida de uranio producido más fácil de eliminar del agua que el óxido de uranio más soluble. Los científicos que investigan la creación de pilas de combustible microbianas, diseños que utilizan bacterias para inducir una corriente, también han hecho uso de las capacidades de reducción de metales que poseen algunas especies de Shewanella como parte de su repertorio metabólico. [12]
Significado
Uno de los roles que tiene el género Shewanella en el medio ambiente es la biorremediación . [13] Las especies de Shewanella tienen una gran versatilidad metabólica; pueden reducir varios aceptores de electrones. [2] Algunos de los aceptores de electrones que utilizan son sustancias tóxicas y metales pesados, que a menudo se vuelven menos tóxicos después de ser reducidos. [13] Ejemplos de metales que Shewanella es capaz de reducir y degradar incluyen uranio, cromo y hierro. [14] Su capacidad para disminuir la toxicidad de varias sustancias hace que Shewanella sea una herramienta útil para la biorremediación. Específicamente, la cepa MR-1 de Shewanella oneidensis se usa a menudo para limpiar sitios de fabricación de armas nucleares contaminados. [14]
Shewanella también contribuye a la circulación biogeoquímica de minerales. [2] Los miembros de este género están ampliamente distribuidos en hábitats acuáticos, desde las profundidades marinas hasta el océano Antártico poco profundo. [13] Sus diversos hábitats, junto con su capacidad para reducir una variedad de metales, hacen que el género sea crítico para el ciclo de los minerales. [2] Por ejemplo, en condiciones aeróbicas, varias especies de Shewanella son capaces de oxidar el manganeso. [15] Cuando se cambian las condiciones, la misma especie puede reducir los productos de óxido de manganeso. [15] Por lo tanto, dado que Shewanella puede oxidar y reducir el manganeso, es fundamental para el ciclo del manganeso. [15]
Ver también
- Shewanella haliotis [16]
Referencias
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- ^ a b c d Endotoxinas: estructura, función y reconocimiento . Wang, Xiaoyuan., Quinn, Peter J. Dordrecht: Springer Verlag. 2010. ISBN 978-9048190782. OCLC 663096120 .CS1 maint: otros ( enlace )
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- ^ Gorby, Yuri A .; Yanina, Svetlana; McLean, Jeffrey S .; Rosso, Kevin M .; Moyles, Dianne; Dohnalkova, Alice; Beveridge, Terry J .; Chang, en Seop; Kim, Byung Hong (25 de julio de 2006). "Nanocables bacterianos conductores de electricidad producidos por la cepa MR-1 de Shewanella oneidensis y otros microorganismos" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 103 (30): 11358-11363. doi : 10.1073 / pnas.0604517103 . ISSN 0027-8424 . PMC 1544091 . PMID 16849424 .
- ^ Serres, Análisis genómico del metabolismo de la fuente de carbono de Shewanella oneidensis MR-1: predicciones frente a experimentos , Journal of Bacteriology , julio de 2006
- ^ Quemaduras, respiración anaeróbica de azufre elemental y tiosulfato por Shewanella oneidensis MR-1 requiere psrA, un homólogo del gen phsA de Salmonella enterica Serovar Typhimurium LT2 , microbiología aplicada y ambiental , 19 de junio de 2009
- ^ Pinchuk et al., Metabolismo de piruvato y lactato por Shewanella oneidensis MR-1 en condiciones de fermentación, limitación de oxígeno y respiración de fumarato. , Microbiología aplicada y ambiental Diciembre de 2011
- ^ Saltikov et al., Dinámica de expresión de la respiración y la desintoxicación del arsénico en Shewanella sp. Cepa ANA-3 , Journal of Bacteriology , noviembre de 2005
- ^ Tiedje, Shewanella: el genoma ambientalmente versátil , Nature Biotechnology
- ^ Pirbadian et al., Nanocables bacterianos de Shewanella Oneidensis MR-1 son extensiones de membrana externa y periplásmicas de los componentes de transporte de electrones extracelulares , Biophysical Journal , volumen 108, enero de 2015
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enlaces externos
- Lista de géneros bacterianos nombrados por nombres personales
- Proyectos del genoma de Shewanella (de la base de datos Genomes OnLine )
- Análisis comparativo de los genomas de Shewanella (en el sistema IMG del DOE )