Microorganismos extremófilos Actinomicetos halófilos en México

1. MICROORGANISMOS EXTREMÓFILOS. ACTINOMICETOS HALÓFILOS EN MÉXICO Ninfa Ramírez D., José Antonio Serrano R., Horacio Sandoval T. 2006 ALUMNO: Brush Noel, VELASQUEZ PAUCAR DOCENTE: Dr. Hebert Herman SOTO GONSALES

2. El término extremófilo fue usado por vez primera por Macelroy en 1974 hace tres décadas Temperaturas muy elevadas (55-121°C) o bajas (-2-20°C), MICROORGANISMOS EXTREMÓFILOS ACTINOMICETOS HALÓFILOS EN MÉXICO EXTREMÓFILO Alta salinidad (NaCl 2-5M) Se desarrollan bajo condiciones que podrían matar a la mayoría de otras criaturas Pueden crecer en temperaturas por debajo de los 5°C Límite para el crecimiento de organismos por debajo de los 0°C. Rango de temperaturas de crecimiento pueden ir desde los 20°C hasta menos de 0°C Alta alcalinidad (pH arriba de 8) Alta acidez (pH menor de 4) Los incluyen ambientes extremos Regiones polares, montañas altas, glaciares, el fondo de los océanos, sistemas subterráneos bajos (cuevas), la atmósfera superior y las superficies de las plantas y de los animales Catalizadores biológicos OBJETIVO Son enzimas una fuente potente de 2. PSICRÓFILOS Ambientes Arqueas extremófilas les permiten colonizar los ambientes más inhóspitos Han desarrollado mecanismos de adaptación para realizar sus funciones metabólicas a bajas temperaturas Estudio presencia de microorganismos extremófilos halófilos en México Adaptaciones Han despertado el interés de varias industrias, debido a sus enzimas, Existen numerosos procesos industriales que requieren el uso de estos aceleradores químicos Bacterias Gram-negativas Gram-negativas Gram-positivas Gram-positivas Detergentes Textiles Aplicaciones Methanogenium, Methanococcoides y Halorubrum Halorubrum Methanogenium, Methanococcoides y Biosensores Alimentos Arqueas Cosméticos Panadería Penicillium, Cladosporium, Candida y Cryptococcus Cryptococcus Penicillium, Cladosporium, Candida y Hongos y Levaduras 1. TERMÓFILOS Reomita globosa, Heteromita Reomita globosa, Heteromita Eucariotas Son aquellos organismos que viven en ambientes con pH por encima de 9 Alimentos Almidón Aplicaciones 3. ALCALÓFILOS Aquellos microorganismos que crecen en temperaturas por encima de 65°C, Sus enzimas tienen alta estabilidad térmica debido principalmente a redes de interacciones iónicas y modificaciones de la membrana plasmática Adaptaciones Ambientes Ambientes cerveza y panadería Elaboración de Se encuentran por lo general en hábitats muy básicos Egipto, el Rift Valley de África y oeste de los Estados Unidos Lagos sódicos y suelos muy carbonatados temperatura para un crecimiento óptimo, 70 - 80°C y la máxima entre 80 – 113°C. Tienen en su pared celular polímeros cargados negativamente, los cuales pueden reducir la densidad de la carga en la superficie de la célula Adaptaciones Thermus acuaticus, Bacterias Los hábitat naturales con temperaturas (por encima de 45 – 50°C) Los sulfuro dependientes Bacterias Bacillus Spirulina Biología molecular Los sulfuro reductores Arqueas (PCR) Algunos microorganismos alcalófilos extremos son también halófilos, pertenecen al dominio Arquea fuentes termales volcánicas terrestres, fuentes termales submarinas, grandes dorsales oceánicas y materiales en fermentación Los metanogénicos Arqueas Aplicaciones Cyanidium caldarium Eucariotas Alvinella pompojana Detergentes Alimentos Industria farmacéutica Estabilización de sustancias volátiles Reacciones de oxidación Detergentes

3. Actividades geoquímicas, gases sulfurosos de emanaciones volcánicas Hongos, líquenes y algas, tienen la capacidad de crecer en tales condiciones extremadamente secas Son aquellos organismos que viven en medios con pH menor de 5 Sobreviven mejor en las rocas expuestas al sol 4. ACIDÓFILOS 7. XERÓFILOS Ácidos debido a la propia actividad o metabolismo de los organismos (Río Tinto) protegen a las membranas y proteínas de la desecación Ambientes Ambientes Escorias de las minas, ejemplo en “The Iron Mountain Mine” en California del Norte Aplicaciones Adaptaciones Las bacterias absorben manganeso y hierro de la atmósfera y lo precipitan sobre la superficie de las rocas Aplicaciones Adaptaciones Para soportar el pH bajo, emplean una gama de mecanismos Función benéfica en minería Potencial biocatalítico de los microorganismos xerófilos y de sus enzimas todavía no ha sido estimado Metallogenium y Pedomicrobium Bacterias Thiobacillus ferrooxidans Thiobacillus ferrooxidans Bacterias T. acidophilus Procesamiento de almidón Acidiphilum cryptum Acidiphilum cryptum Sulfobacillus El liquen se deseca muy rápidamente y puede perder hasta el 98% de su contenido en agua Eucariotas Arqueas Ferroplasma acidarmanus Componentes alimenticios 8. HALÓFILOS Picrophilus torridus Picrophilus oshimae Lagos salinos (Gran Lago Salado de Utah y el Mar Muerto) Organismos que requieren cierta concentración de NaCl para su desarrollo y crecimiento Eucariotas Desulfuración de carbón Acontium cylatium, Cephalosporium sp. y Trichosporon cerebriae Cyanidyum caldariuym Aplicaciones Las salinas marinas, buenos hábitat para los procariotas halófilos extremos Ambientes Halófilos Extremos 5. METALÓFILOS constituye una barrera que separa el citoplasma del medio externo Adaptaciones Colonizan los sedimentos, los suelos o las basuras industriales con alto contenido de metales pesados Halófilos Moderados Microorganismos que pueden crecer en la presencia de altas concentraciones de metales Halófilos Débiles Halófilos Débiles Clasificación en función de la salinidad Aplicaciones Síntesis peptídica Halotolerantes Halotolerantes Actinomicetos Ambientes Resistencia a los metales pesados Bacterias Biocatálisis en medio orgánico Halomonas Flavobacterium Adaptaciones Zn, Cd, Co, Pb, Cu, Ni y Cr. Pseudomonas Delega Agentes saborizantes Arqueas Desarrollar sistemas que puedan remover o neutralizan los efectos tóxicos de metales pesados en suelos, sedimentos y aguas residuales Ralstonia metallidurans Halobacterium Haloarcula Alimentos naturales Haloferax Halococcus Plásticos de uso en medicina 6. PIEZÓFILOS Los microorganismos que requieren condiciones de alta presión (superior a 1 atm) Natronococcus Natronobacterium Eucariotas Aplicaciones Recuperación de petróleo Dunaliella salina Se encuentran en las profundidades marinas Ambientes Inducir la formación de geles, gránulos del almidón, desnaturalización y coagulación de proteínas Incluyendo su aislamiento identificación y caracterización Productos farmacéuticos Adaptaciones Sólo crecen a bajas temperaturas, que causan una considerable disminución de la velocidad de las reacciones químicas Actinopolyspora halophila A.mortivallis Salsas fermentadas

4. 9. MICROORGANISMOS EXTREMÓFILOS EN MÉXICO CONCLUSIONES encontrados Verde a negro géneros Las bacterias halófilas ofrecen una multitud de aplicaciones en varios biotecnología. campos de la Colonias de color Azul a grisáceo Los ambientes hipersalinos son comunes en diversos puntos de México Los actinomicetos halófilos y su capacidad productora con su resistencia a las condiciones extremas de salinidad Blancas Grupo Saccharomonospora características climatológicas y ambientales, resulta favorable para la obtención de nuevas fuentes biológicas proveedoras de enzimas y metabolitos. La tinción de Gram muestra micelio ramificado con presencia de esporas Proyecto experimental titulado “Caracterización de actinomicetos aislados a partir de ambientes hipersalinos”. Actualmente no existen reportes acerca de la obtención de productos a partir de estos microorganismos Conformar una colección de 60 cepas de actinomicetos halófilos aislados provenientes de salinas y lagunas costeras Colonias pequeñas blancas Apariencia rugosa La halófilos aislados en México, demuestra que tienen un alto porcentaje de similitud con dos de los géneros de actinomicetos que incluyen especies halófilas. caracterización de los actinomicetos El lado reverso del cultivo en agar las colonias son de color amarillo pardusco Grupo Actinopolyspora Observar micelio ramificado con presencia de esporas en cadena