Definición de Archaea (Arqueas/Arqueobacterias)

Las arqueobacterias (como también suelen denominarse) son un grupo de organismos con una historia evolutiva muy antigua y compleja y difícil de rastrear porque, al igual que las bacterias, tienen la capacidad de transferir genes de una especie a otra. Tienen una gran diversidad metabólica que les permite prosperar en ambientes muy pobres en nutrientes, dado que son capaces de obtener energía de compuestos orgánicos e inorgánicos en condiciones aerobias y anaerobias, aunque esto también se puede ver en las bacterias, hay procesos específicos que son exclusivos de las arqueobacterias. Destacan por tener representantes extremófilos, especies que crecen a temperaturas superiores a 80ºC, en ambientes ácidos, muy salinos o sujetas a una alta presión hidrostática.

Rodrigo Arredondo Fernández | Sep. 2022
Lic. en Biología

En la gran diversidad biológica del planeta existe un grupo de microorganismos que han sido polémicos desde que se descubrieron, dado que comparten muchas similitudes con las bacterias y con las células eucariontes, sin embargo, se separan de estas dos por particularidades moleculares en su membrana, además de que son ejemplo de extraordinaria adaptación al sobrevivir con éxito en ambientes extremos donde ningún otro ser vivo podría. Estas son las arqueas o Archaea.

Estructura y características principales de las Archaea

La configuración de la membrana plasmática de las Archaea es una característica particular de este grupo de organismos, mientras que en los dominios Bacteria y Eukarya, esta se compone de fosfolípidos unidos entre sí por un enlace de tipo éster, en las Archaea moléculas de lípidos compuestos por un glicerol e isopreno unidos entre sí por enlaces de tipo éter ente el glicerol y las cadenas laterales, mientras que en los otros grupos lo hacen por uno de tipo éster. Esta distintiva composición le da a las Archaea una significativa resistencia al calor, permitiendo a unas especies crecer a temperaturas de más de 80ºC

Al igual que las bacterias, las Archaea cuentan con una pared celular, que en este caso es una capa superficial paracristalina también conocida como capa S, formada por glicoproteínas que se entrelazan formando simetrías hexagonales, tetragonales o triméricas, de acuerdo a las subunidades que la compongan.

Un aspecto distintivo de las Archaea es que además cuentan con una membrana externa que es muy diversa entre las especies conocidas de este grupo, ya que pueden contener distintas proporciones polisácaridos, proteínas y glicoproteínas dependiendo del ambiente al que se encuentren adaptadas. Por ejemplo, las Archaea metanógenas tienen una pared celular compuesta por un tipo de molécula muy parecida al peptidoglicano que se encuentra en las bacterias, llamada pseudomureína. La pseudomureína se forma por varias unidades de N-acetilglucosamina y N-acetilalosaminurónico que se unen por enlaces glicosídicos entre los azucares que los componen. Por otro lado, las Archaea del género Methanosarcina tienen una pared construida por polímeros de glucosa, ácido glucurónico, ácido urónico y acetato; mientras que las Archaea que habitan en estanques o mares extremos salados como las Halococcus tienen una pared celular con iones sulfato (SO42-) que se unen al Na+ para mantenerse estable en esta clase de ambientes.

En cuanto a la organización de su material genético, al igual que las bacterias, las Archaea tienen un solo cromosoma circular y la capacidad de realizar transferencia horizontal de genes a través de plásmidos.

Clasificación y ejemplos de su diversidad

A través del análisis de las secuencias ribosómicas de las Archaea, de manera general se distinguen cinco filos principales de este dominio, cuyas características principales se describirán a continuación:

Euryarchaeota: En este grupo se distingue por la inclusión de especies productoras de metano (Methanobacterium, Methanocaldococcus, Methanosarcina) y otras que pueden vivir en ambientes muy salados (Halobacterium, Haloferax, Natronobacterium) , grupos que son muy contrastantes entre sí, pues los primeros son anaerobios estrictos mientras que los segundos son aerobios estrictos; también se incluyen especies hipertermófilas, es decir, que resisten altas temperaturas como Thermococcus y Pyrococcus.

Thaumarchaeota: En este grupo se encuentran especies que habitan en los suelos del mundo cuyo aporte es la nitrificación al igual que las bacterias con la misma función, con la diferencia que las arqueas de este grupo están adaptadas a condiciones extremas de limitación de nutrientes. Algunos géneros de este grupo son: Nitrosopumilus y Nitrososphaera.

Nanoarchaeota: Filo representado por una sola y rara especie, Nanarchaeum equitans, uno de los organismos más pequeños conocido, con un volumen que representa solo el 1% de Escherichia coli. Este organismo vive adherido a Ignococcus hosptialis, otra arquea, siendo así el único caso conocido de simbiosis en todo el dominio Archaea.

Korarchaeota: La única especie caracterizada de este filo, Korarchaeum cryptofilum habita en manantiales hidrotermales, cuyas características metabólicas se siguen estudiando a partir de la secuencia de su genoma. Hasta ahora se sabe que fermenta péptidos.

Crenarchaeota: En este grupo se encuentran las especies más extremas, pues son aquellas que viven en lugares con temperaturas de hasta 100º C y se alimentan de sustancias inorgánicas, pues en general, se han encontrado en chimeneas hidrotermales del fondo oceánico y en hábitats volcánicos terrestres. Algunos géneros de este filo son: Sulfolobus, Acidanus, Thermoproteus, Pyrobaculum, Pyrodictium, Ignicoccocus, Staphylothermus.

 
 
 
 
Por: Rodrigo Arredondo Fernández. Licenciado en biología, de la UNAM. Experiencia en la participación en investigaciones sobre la microbiología de alimentos fermentados tradicionales. Sep., 2022.
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Referencias

Madigan, T., Martinko, J. M., Bender, K. S., Buckley, D. H. & Stahl, D. A. (2015). BROCK. Biología de los microorganismos. Pearson Educación, S.A.
 
 
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