MICROBIOLOGÍA Ven ponerse en marcha la maquinaria de la fotosíntesis dentro de cianobacterias

29.12.2013 17:56

Las cianobacterias, presentes en casi todos los ecosistemas de la Tierra, son uno de los pocos casos de bacterias capaces de realizar la fotosíntesis y fijar el carbono, a partir de moléculas de dióxido de carbono, obteniendo el "combustible" que necesitan para vivir. Para el proceso resultan fundamentales unos compartimientos minúsculos llamados carboxisomas.

Utilizando un método de visualización pionero, unos investigadores de la Universidad de California en Berkeley y el Instituto Conjunto del Genoma, ambas Instituciones en Estados Unidos, han conseguido, por primera vez en la historia, ver cómo las cianobacterias montan sus carboxisomas. Las imágenes muestran el proceso dentro de células vivas.

Con las imágenes captadas de este proceso fascinante, los investigadores han elaborado vídeos en los que se aprecia a esta compleja y vital maquinaria celular siendo configurada en el interior de cianobacterias vivas, como primer paso de su funcionamiento.

El equipo de Cheryl Kerfeld, antes en el Instituto Conjunto del Genoma en Walnut Creek, California, y ahora en la Universidad Estatal de Michigan y la Universidad de California en Berkeley, todas estas entidades en Estados Unidos, observó que las bacterias forman estos compartimientos internos de un modo nunca antes visto en células de vegetales, de animales y de otros organismos eucariotas.
 

El carboxisoma, a diferencia de las organelas eucarióticas, se ensambla desde adentro hacia afuera.

Lo descubierto en este nuevo estudio conducirá a un mejor conocimiento de la fisiología bacteriana y también podría contribuir al avance de la nanotecnología.
 

Aunque las cianobacterias son también conocidas como algas verdeazules, su semejanza con las algas verdaderas es escasa en muchos aspectos, ya que éstas tienen complejos compartimientos delimitados por membranas y conocidos como organelas, incluyendo cloroplastos, mientras que las cianobacterias, como todas las otras bacterias, carecen de organelas delimitadas por membranas. Gran parte de su maquinaria celular, incluyendo su ADN, flota en el citoplasma de la célula sin estar confinado por membranas. Sin embargo, sí tienen microcompartimentos rudimentarios donde tienen lugar algunas tareas especializadas.

Debido a que son tan abundantes, las cianobacterias desempeñan un papel importante en el ciclo del carbono de la Tierra, el ciclo en el cual el carbono se transfiere entre el aire, el mar y la tierra.

En la investigación también han trabajado Jeffrey C. Cameron, Steven C. Wilson y Susan L. Bernstein.

En este video, realizado por Jeffrey Cameron y Cheryl Kerfeld, puede verse que después de activar los genes decisivos, las cianobacterias comenzaron a construir carboxisomas a partir de materiales marcados de manera fluorescente, para permitir identificarlos claramente. El vídeo se compone de cuadros o fotogramas que son imágenes extraídas de una grabación y separadas por intervalos de 3 minutos, y comienza dos horas después de entrar los genes en escena: