Tema_02 Bacteriologia
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Tema 2 1
Tema 2 ArchaeaCaracteres generales y relaciones filogenticas. Crenarchaeota: termfilos azufre-dependientes.Diferencias Arqueas Bacterias
Membrana citoplasmtica Diteres
o Tetrateres
de glicerol y alcoholes poliisoprenoides
Disteres
de glicerol y cidos grasos
Pared celular Protena (la mayora) capas S MurenaFlagelos ~ Fimbrias tipo IV Modelo general (flagelina
y cuerpo basal; elongacin por el extremo)
Histonas/nucleosomas S No
Intrones
en genes tRNA Comunes Raros
Promotores TATA-box -10 y -35 (Pribnow-box)
Estructura RNA polimerasa Euryarchaeota 8 polipptidosCrenarchaeota 10 o ms
2, , ,
Inicio de la traduccin Met-tRNA Formil
Met-tRNA
Sensibilidad a cloranfenicol, estreptomicina, eritromicina
No S
Sensibilidad EF a toxina diftrica
S No
ATPasas Tipo vacuolar
(mayora) F1
F0 (mayora)
Rutas metablicas exclusivas Metanognesis Fotosntesis
Lmites fisicoqumicos T
hasta 113C; pH 0-11; hasta saturacin de sales
T
hasta 95C; pH 0,5-11; hasta saturacin de sales (pocas)
Patogenicidad Nunca A veces
% sobre especies descritas 4% 96%
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Tema 2 2
Arqueas
Bacterias y Eucariotas
Diter
de glicerol y alcoholes poliisoprenoides
bicapa lipdica
Tetrater
de glicerol y alcoholes poliisoprenoides
monocapa lipdica
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Tema 2 3
Control de la transcripcin
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Tema 2 4
Filogenia y taxonoma de las arqueas
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Tema 2 5
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Tema 2 6
Crenarchaeota: termfilos azufre-dependientesEtimologa: Fuente u origen de las arqueas
Se postula que sus genomas han acumulado menor variacin que las restantes arqueas y tambin que se asemejaran ms al arquea ancestral
Hbitat
Ambientes con calentamiento de origen geotrmico, marinos (profundos) o terrestres
Fisiologa
La mayora son hipertermfilos
(hasta 113C). Requieren S0 (dos posibles usos):
a) Donador de e-
en respiracin aerobia (ej. Sulfolobus)
S0 se oxida a SO4=
bajada de pH (2,5) Termoacidfilos aerobios (Quimioautotrofia)
b) Aceptor de e-
en respiracin anaerobia con dos posibles substratos oxidables
H2
(ej. Pyrodictium) Quimioautotrofa; anaerobios estrictosCompuestos orgnicos (ej. Thermoproteus) Quimioheterotrofa; anaerobios estrictos
Metabolismo
Las crenarqueotas
autotrofas
poseen dos rutas de sntesis para fijar CO2
bastante peculiares:
Ciclo del 3-hidroxipropionato/4-hidroxibutirato
(con acetil-CoA/propionil-CoA
carboxilasa)
Ciclo del dicarboxilato/4-hidroxibutirato
(con piruvato
sintasa
y fosfoenol
piruvato
carboxilasa)
La distribucin de los ciclos casa con la filogenia del 16S rRNA
no con el estilo de vida aerobio/anaerobio:
Ciclo del 3-hidroxipropionato/4-hidroxibutirato
SulfolobalesCiclo del dicarboxilato/4-hidroxibutirato
Desulfurococcales y Thermoproteales
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Tema 2 7
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Tema 2 8
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Tema 2 9
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Tema 2 10
(a) The
3-hydroxypropionate/4-
hydroxybutyrate
cycle, asproposed
for
the
Sulfolobales (Berg
et al., 2007); (b) the
dicarboxylate/4-hydroxybutyrate
cycle, as proposed
for
the
Desulfurococcales and
Thermoproteales (Huber
et al., 2008; Ramos-Vera et al., 2009).
Note that
the
succinyl-CoA
reductase
in Thermoproteus neutrophilus (Thermoproteales) uses NADPH, and
in I. hospitalis uses reduced
methyl
viologen
(possibly
as a substitute
for
reduced
ferredoxin). Enzymes: 1, acetyl-
CoA
carboxylase; 2, malonyl-CoA
reductase
(NADPH); 3, malonatesemialdehyde
reductase
(NADPH); 4, 3-
hydroxypropionate-CoA
ligase (AMP-
forming); 5, 3-hydroxypropionyl-CoA
dehydratase; 6, acryloyl-CoA
reductase
(NADPH); 7, propionyl-CoA
carboxylase; 8, methylmalonyl-CoA
epimerase; 9, methylmalonyl-CoA
mutase; 10, succinyl-CoA
reductase
(NADPH or
reduced
methyl
viologen); 11, succinic
semialdehyde
reductase
(NADPH); 12, 4-hydroxybutyrate-CoA
ligase (AMP-
forming); 13, 4-hydroxybutyryl-CoA
dehydratase; 14, crotonyl-CoA
hydratase; 15, (S)-3-hydroxybutyryl-CoA
dehydrogenase
(NAD+); 16, acetoacetyl-
CoA
b-ketothiolase; 17, pyruvate
synthase
(reduced
methyl
viologen); 18, pyruvate
: water
dikinase; 19, PEP carboxylase; 20, malate
ehydrogenase
(NAD); 21, fumarate
hydratase; 22, fumarate
reductase
(reduced
methyl
viologen); 23, succinyl-CoA
synthetase
(ADP-forming). Fdred, reduced
ferredoxin; MV, methyl
viologen.
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Tema 2 11
(a) The
3-hydroxypropionate/4-
hydroxybutyrate
cycle, asproposed
for
the
Sulfolobales (Berg
et al., 2007); (b) the
dicarboxylate/4-hydroxybutyrate
cycle, as proposed
for
the
Desulfurococcales and
Thermoproteales (Huber
et al., 2008; Ramos-Vera et al., 2009).
Note that
the
succinyl-CoA
reductase
in Thermoproteus neutrophilus (Thermoproteales) uses NADPH, and
in I. hospitalis uses reduced
methyl
viologen
(possibly
as a substitute
for
reduced
ferredoxin). Enzymes: 1, acetyl-
CoA
carboxylase; 2, malonyl-CoA
reductase
(NADPH); 3, malonatesemialdehyde
reductase
(NADPH); 4, 3-
hydroxypropionate-CoA
ligase (AMP-
forming); 5, 3-hydroxypropionyl-CoA
dehydratase; 6, acryloyl-CoA
reductase
(NADPH); 7, propionyl-CoA
carboxylase; 8, methylmalonyl-CoA
epimerase; 9, methylmalonyl-CoA
mutase; 10, succinyl-CoA
reductase
(NADPH or
reduced
methyl
viologen); 11, succinic
semialdehyde
reductase
(NADPH); 12, 4-hydroxybutyrate-CoA
ligase (AMP-
forming); 13, 4-hydroxybutyryl-CoA
dehydratase; 14, crotonyl-CoA
hydratase; 15, (S)-3-hydroxybutyryl-CoA
dehydrogenase
(NAD+); 16, acetoacetyl-
CoA
b-ketothiolase; 17, pyruvate
synthase
(reduced
methyl
viologen); 18, pyruvate
: water
dikinase; 19, PEP carboxylase; 20, malate
ehydrogenase
(NAD); 21, fumarate
hydratase; 22, fumarate
reductase
(reduced
methyl
viologen); 23, succinyl-CoA
synthetase
(ADP-forming). Fdred, reduced
ferredoxin; MV, methyl
viologen.
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Tema 2 12
Morfologa y estructuras
Clulas aplanadas (disco), bacilos, cocos
Prolongaciones citoplasmticas (en ocasiones conectando clulas)
Pared celular: protenas / glicoprotenas
Membrana citoplasmtica: a menudo con tetrateres
(monocapa lipdica)
Divisin celular: gemacin y/o estiramiento
Pyrolobus, the organism with the highest known growth temperature (113C). Transmission electron micrograph of freeze-etched cells (Bloechl 1997).
Scanning electron micrograph of Pyrodictium cells, connected by a network of protein "fibers" (Rieger 1995)
Pyrodictium occultum
Pyrococcus furiosus
Desulfurococcus mucosus
Pyrobaculum
Pyrodictium occultum
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Tema 2 13
Solfatara (Italia) Yellowstone
(EEUU)
Fuentes hidrotermales submarinas
Hoy da todas las crenarqueas
cultivadas son termfilas y dependientes de S, aunque se tiene evidencia de que hay un nmero abundante formando parte del bacterioplancton de aguas ocenicas fras de todo el planeta.
Nmero de diapositiva 1Nmero de diapositiva 2Nmero de diapositiva 3Nmero de diapositiva 4Nmero de diapositiva 5Nmero de diapositiva 6Nmero de diapositiva 7Nmero de diapositiva 8Nmero de diapositiva 9Nmero de diapositiva 10Nmero de diapositiva 11Nmero de diapositiva 12Nmero de diapositiva 13