Superpoderes bacterianos I: Crystal Frost y Radiactive Man

Las bacterias son demasiado pequeñas para ser observadas a simple vista, pero no por eso dejan de llamar nuestra atención. Sus majestuosas capacidades y adaptaciones podrían parecer de una película de ciencia ficción, un dibujo animado o una historieta. Estos “superpoderes” pueden volverse muy reales cuando investigamos un poco más acerca de las particularidades del mundo bacteriano, e incluso hasta pueden resultar, en un futuro, beneficiosos para los seres humanos. He aquí algunas historias.

«Crystal Frost», Planococcus halocryophilu, soporta los -15 ºC del Ártico

De forma similar a Crystal Frost, cuyos superpoderes llegaron luego de haber quedado encerrada en una cámara de congelación, Planococcus halocryophilus también ha desarrollado ciertas particularidades fisiológicas que le permiten vivir a temperaturas a las cuales ningún otro ser vivo podría. Esta especie bacteriana sobrevive a la temperatura del Permafrost del Ártico canadiense: 15 grados centígrados bajo cero, la temperatura más baja conocida para un ensayo de crecimiento bacteriano.

Según un estudio reciente, la bacteria vive en delgados canales de agua salada que se encuentran dentro del Permafrost. La elevada concentración salina en esos canales mantiene el agua líquida por debajo de su punto normal de congelación. Esto crea un entorno habitable, aunque inhóspito. Además, es capaz de permanecer metabólicamente activa a temperaturas de hasta 25 grados centígrados bajo cero. Los investigadores encontraron que la bacteria se adapta a las condiciones extremadamente frías y saladas de su entorno gracias a modificaciones significativas en su estructura y función celular, así como al incremento en la cantidad de proteínas adaptadas al frío y cambios en las membranas que envuelven a la bacteria. Encontraron también que mantiene altos niveles de compuestos intracelulares que actúan como anticongelantes moleculares.

Deinococcus radiodurans, nuestro “Radiactive Man”

Esta bacteria fue descubierta en 1956 en la estación de agricultura experimental de Oregón, Estados Unidos. Allí estaban realizando experimentos para determinar si los alimentos enlatados se podían esterilizar usando altas dosis de radiación ionizante. Luego de aplicar las dosis, una de las latas de carne se había podrido de todas formas. Dentro de ella había crecido un microorganismo hasta ese momento desconocido y extremadamente resistente. Desde su descubrimiento, D. radiodurans aparece en el Libro Guinness de los Récords como la forma de vida «más resistente a la radiación». La bacteria no sólo puede soportar y reparar los daños de ADN después de cantidades extremas de radiación ionizante (rayos gama y X) y ultravioleta, sino que puede sobrevivir en condiciones de sequía y crecer en ambientes pobres en nutrientes.

Tolera niveles de radiación aproximadamente 3000 veces mayores que los soportados por un ser humano. ¿Cómo? Además de presentar mecanismos rápidos de reparación del ADN, almacena en compartimientos, múltiples copias de su genoma, a diferencia de la mayoría de los seres vivos que tenemos una sola copia dentro de cada célula. Los genomas adicionales le permiten a la bacteria recuperar al menos una copia completa del mismo después de la exposición a la radiación.

Sus habilidades específicas hacen que sea una de las bacterias más interesantes, ya que el estudio y la comprensión de sus mecanismos podría dar lugar, entre otras aplicaciones, a tecnologías de tratamiento y recolección de residuos nucleares y usos médicos asociados con el cáncer.

Vivimos en un planeta microbiano que está totalmente dominado por formas de vida demasiado pequeñas para ser vistas a simple vista. Se piensa que por varios millones de años las bacterias fueron los únicos habitantes de la Tierra. Ocuparon cada tramo de tierra, aire y agua, dando lugar a las reacciones químicas que crearon la biosfera, y establecieron las condiciones para la evolución de la vida multicelular. ¡Al ser invisibles no nos damos cuenta de cuántas historias sorprendentes sobre ellas nos quedan por descubrir!

Fuentes y bibliografía consultada:

-Mykytczuk NC, Foote SJ, Omelon CR, Southam G, Greer CW, Whyte LG. Bacterial growth at -15 °C; molecular insights from the permafrost bacterium Planococcus halocryophilus Or1. ISME J. 2013 Jun;7(6):1211-26.

-eol.org
-www.genomenewsnetwork.org

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