Bacterias- INTRODUCCIÓN.

INTRODUCCIÓN

Las bacterias magnetotácticas son un grupo fisiológicamente diverso de procariotas incluidos cocos, bacilos, vibrios, espirilos y otras formas, cuyos principales rasgos son la biomineralización de magnetosomas y magnetotaxis, el alineamiento pasivo y la motilidad activa a lo largo de las líneas del campo geomagnético. Ellas son constituyentes de comunidades microbianas naturales en sedimentos y columnas de agua estratificadas químicamente. Las bacterias magnetotácticas existen en altos números en o cerca de interfaces oxicas - anóxicas (IOA) de hábitats acuáticos estratificados químicamente que contienen gradientes de concentración inversos de oxidantes y reductores. Pocas especies están en cultivos axénicos y muchas  tienen que ser bien descritas.  La fisiología de los que se han descrito parece dictar su ecología local. Se conocen cepas que producen Fe3O4 son microaerofilas que fijan nitrógeno atmosférico, un proceso mediado por la enzima sensible al oxigeno nitrogenasa. Cepas marinas productoras de  Fe3O4  oxidan especies de azufre reducido para apoyar la autotrofia a través del  ciclo de Calvin -Benson - Bassham o el ciclo inverso  de los ácidos tricarboxílicos. Estos organismos deben competir por las especies reducidas de sulfuro con el oxigeno, el cual químicamente oxida estos compuestos, y sin embargo los organismos aun requieren algo de oxigeno para respirar y catalizar estas reacciones geoquímicas. la mayoría de la cepas productoras de Fe3O4 utilizan óxidos de nitrógeno como aceptores de electrones alternos, las reducciones de los cuales son catalizadas por enzimas sensibles al oxigeno. Las bacterias magnetotácticas productoras de Fe3O4 deban resolver varios problemas. Ellas deben encontrar una ubicación en la que tanto el oxidante (oxígeno) y reductores (por ejemplo, especies de azufre reducido) estén disponibles para la célula y por lo tanto en estrecha proximidad. También deben mediar, reacciones bioquímicas auxiliares  sensibles al oxígeno ( por ejemplo, la fijación de nitrógeno ) importantes para la supervivencia. Por lo tanto, la IOA parece ser un hábitat ideal para bacterias magnetotácticas para prosperar ya que se mantienen las condiciones microaeróbicas y oxidantes  y reductor es a menudo se superponen.

Este comportamiento, llamado magnetotaxis, es debido a la presencia de cristales magnéticos de un solo dominio intracelular de magnetita (Fe3O4) cada una rodeada por una bicapa lipídica y llamadas magnetosomas. Los magnetosomas se organizan generalmente en cadena(s) dentro de la célula e imparten un dipolo magnético permanente a la celula (Bazylinski y Frankel, 2004). Las bacterias magnetotácticas están en todas partes en los hábitats acuáticos cercanos a pH neutro y tienen concentración de oxígeno y gradientes redox en la columna o en los sedimentos (Bazylinski y Frankel, 2004) de agua.

Magnetotaxis

Una hipótesis ampliamente aceptada acerca de la función de la magnetotaxis es que, debido a que todos sabemos que las bacterias magnetotácticas son microaerofilas o anaeróbicas, ellas buscan evitar altos niveles de oxigeno y su navegación a lo largo de las líneas del campo geomagnético facilitan la migración a una posición favorable en el gradiente de oxigeno.

La dirección de motilidad preferida encontrada en poblaciones naturales de bacterias magnetotácticas es hacia el norte en el campo geomagnético en el hemisferio norte, mientras esto es hacia el sur en el hemisferio sur. Debido a la inclinación del campo geomagnético, la migración preferida en estas direcciones haría mover a las células de ambos hemisferios hacia abajo. Descubrimientos recientes indican que este proceso es complejo y envuelve interacciones con un mecanismo sensorial aerotático. Además de la magnetotaxis, otras posibles funciones de los depósitos intracelulares de metal han sido discutidos, incluidos homeostasis metálica, conservación de energía o ciclo redox. Esto puede explicar el largo número de cristales magnéticos en algunas bacterias.

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Fig. 1 Micrografía electrónica de Magnetospirillum gryphiswaldense.

MUESTREO DE BACTERIAS MAGNETOTÁCTICAS

Para realizar un muestreo de bacterias magnetotácticas al encontrarse estas en sedimentos a gran profundidad tendría que utilizarse una draga como la mostrada en la Fig. 2, o bien podría utilizarse un muestreador tipo corer como el que se muestra en la Fig. 3.

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Fig. 2 Draga para recolección de sedimento tipo Eckman.

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Fig. 3 Corer para recolección de sedimento.

Después de extraídas las muestras sería conveniente depositarlas en botellas con una pequeña cantidad de aire ya que las bacterias magnetotácticas son microorganismos microaerofilos. Una vez en el laboratorio las muestras deben almacenarse simulando las condiciones más parecidas a su hábitat original; luz tenue y temperatura baja.

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