Las bacterias más pequeñas

Estas bacterias ultra-pequeñas se cree que pueden ser las formas de vida con el tamaño más reducido, en la Tierra. Las investigaciones fueron lideradas desde el laboratorio Berkeley en la Universidad de California. La existencia de bacterias tan pequeñas se ha debatido durante dos décadas, sin que existiera hasta ahora estudios detallados al microscopio electrónico y de análisis de ADN.

Estas células tienen un volumen medio de 0.009 micras cúbicas (siendo una micra la milésima parte de un milímetro). Hasta 150 de estos pequeños seres cabrían dentro de una bacteria de tamaño normal y más de 150.000 encajarían en la punta de un cabello humano.

Estas investigaciones se han publicado el 27 de febrero, en la revista Nature.

Estas bacterias se han encontrado en aguas subterráneas y se piensa que son muy comunes. También su fisionomía es rara, lo que no es de extrañar si tenemos en cuenta que en algunos casos son mucho más pequeñas que lo que se pensó podría llegar a ser la forma de vida más pequeña. Aún así, contienen ADN, en estructuras en forma de espirales densamente empaquetadas, un muy reducido número de ribosomas y una serie de apéndices en forma de pelos. Su metabolismo parece estar tan limitado que necesitan de otras bacterias para ejecutar muchas de sus necesidades vitales.

Pertenecen a tres tipos de bacterias muy poco estudiadas, así que no se conoce bien cuál puede ser su función en el clima de nuestro planeta o en la cadena alimenticia.

“Son enigmáticas. Estas bacterias se han detectado en diversos tipos de ambiente y probablemente juegan un papel importante en las comunidades microbianas. Pero apenas empezamos a comprender sus funciones”, nos cuenta Banfield, uno de los coautores del artículo.

“No existe un consenso sobre como de pequeña puede llegar a ser la vida celular y qué estrategias de optimización del espacio pueden llegar a producirse en este tipo de células”

Para poder concentrar este tipo de formas de vida en una muestra se ha debido filtrar las aguas subterráneas a través de filtraciones sucesivas, hasta alcanzar las 0.2 micras, un tamaño de filtros habitualmente utilizado para esterilizar el agua.

Las muestras resultantes son de todo menos estériles. Una vez enriquecida la muestra se congela hasta los 272º C bajo cero y transportadas al laboratorio de Berkely, donde se estudian mediante microscopía electrónica criogénica de transmisión, en 2-D y 3-D

Las imágenes obtenidas muestran incluso bacterias en proceso de división, lo que indica que se encontraban sanas durante el proceso y que no habían sufrido ningún tipo de problema que las hubiera podido disminuir hasta tamaños anormales.

Los genomas bacterianos conseguidos se sencuenciaron en el instituto de Walnut Creek, también en California. Estos genomas apenas tienen un millón de pares de bases de longitud. Otros estudios metagenómicos fueron realizados en UC Berkeley.

Gracias a esta combinación de estudios se ha podido efectuar la descripción más completa de este tipo de formas de vida, hasta la fecha.

Uno de los descubrimientos más importante es la presencia de apéndices, llamados pili (o pelos) que se piensa podrían servir de apoyo vital para conectarse con otros microorganismos. Los estudios genéticos indican que estas bacterias carecen de muchas funciones vitales básicas, así que dependen de la comunidad microbiana cercana para lograr recursos críticos para su sostenimiento.

(Una imagen al microscopio de una de las nanobacterias. La banda negra equivale a 100 nanometros)

“Apenas comprendemos la función de la mitad de los genes secuenciados”, cuenta Banfield.

Los estudios también han determinado que se trata de bacterias y no de arqueas.

Este estudio es una gran contribución al conocimiento de la vida en sus formas más pequeñas. Recientemente se había estimado el tamaño de una bacteria marina en 0.013 micras cúbicas y hace tiempo se conocía que algunas arqueas podrían llegar a tener tamaños tan pequeños como los 0.009 micras cúbicas medidas en estas bacterias. En conjunto, todos estos descubrimientos señalar a la existencia de células muy pequeñas, con capacidades metabólicas inusuales y muy restringidas, tanto en arqueas como en bacterias.

Diverse uncultivated ultra-small bacterial cells in groundwater

http://www.nature.com/ncomms/2015/150227/ncomms7372/full/ncomms7372.html