Galdieria sulphuraria -Galdieria sulphuraria

Galdieria sulphuraria
clasificación cientifica editar
(no clasificado): Archaeplastida
División: Rhodophyta
Clase: Cyanidiophyceae
Pedido: Cyanidiales
Familia: Galdieriaceae
Género: Galdieria
Especies:
G. sulphuraria
Nombre binomial
Galdieria sulphuraria
Merola, 1982

Galdieria sulphuraria es una especie unicelular extremófila de algas rojas . Es la especie tipo del género Galdieria . Es conocido por sus amplias capacidades metabólicas, incluida la fotosíntesis y elcrecimiento heterotrófico en más de 50 fuentes de carbono extracelulares diferentes. Los miembros de la clase Cyanidiophyceae se encuentran entre losorganismos fotosintéticosmás acidófilos conocidos, y las condiciones de crecimiento de G. sulphuraria ( pH entre 0 y 4 y temperaturas de hasta 56 ° C) se encuentran entre las más extremas conocidas para los eucariotas . El análisis de su genoma sugiere que susadaptaciones termoacidófilas se derivan de la transferencia horizontal de genes de arqueas y bacterias , otra rareza entre los eucariotas.

Historia y taxonomía

Las descripciones publicadas de algas unicelulares termoacidófilas datan de mediados del siglo XIX. La descripción más temprana de un organismo correspondiente a la moderna G. sulphuraria fue publicada en 1899 por un científico italiano, A. Galdieri, quien le dio el nombre de Pleurococcus sulphurarius . La taxonomía de las algas termoacidófilas se revisó en 1982, lo que introdujo el género Galdieria y le dio al organismo su denominación moderna. G. sulphuraria es la especie tipo de este género.

El grupo al que pertenece G. sulphuraria , las Cyanidiophyceae , es el subgrupo más ramificado de las rhodophyta (algas rojas), lo que significa que fueron las primeras en divergir en la historia evolutiva de este grupo.

Metabolismo

G. sulphuraria se caracteriza por su extrema flexibilidad metabólica : es capaz de realizar la fotosíntesis y también puede crecer heterotróficamente en una amplia variedad de fuentes de carbono, incluidos diversos carbohidratos . Se han informado más de 50 fuentes de carbono diferentes que apoyan el crecimiento. Mediciones cuidadosas de sus patrones de crecimiento en condiciones de laboratorio sugieren que no es un verdadero mixótrofo capaz de utilizar ambas fuentes de energía al mismo tiempo; más bien, prefiere las condiciones de crecimiento heterótrofas y regula a la baja la fotosíntesis después de una exposición prolongada a fuentes de carbono extracelular. El análisis del complejo fotosistema I de G. sulphuraria , un componente fotosintético clave, sugiere una estructura intermedia entre los complejos homólogos en cianobacterias y plantas .

Aunque la mayoría de las algas rojas usan almidón florideano como glucano de almacenamiento , G. sulphuraria usa una forma muy inusual de glucógeno que se encuentra entre los glucógenos más ramificados conocidos, tiene ramas de longitud muy corta y forma partículas de peso molecular inusualmente bajo . Se cree que estas propiedades son adaptaciones metabólicas a condiciones ambientales extremas, aunque el mecanismo preciso no está claro.

Hábitat y ecología

G. sulphuraria es inusual para un eucariota por ser termoacidófilo , es decir, capaz de crecer tanto a alta temperatura como a bajo pH . Crece bien en un rango de pH de 0 a 4 y a temperaturas de hasta 56 ° C, cerca de los aproximadamente 60 ° C que a veces se citan como el máximo probable para la vida eucariota. También es muy tolerante a altas concentraciones de sal y metales tóxicos. Se encuentra en aguas termales naturalmente ácidas , en ambientes solfatáricos y en ambientes contaminados; También se encuentra en ecosistemas endolíticos , donde la luz es escasa y sus capacidades metabólicas heterotróficas son particularmente importantes. Las pruebas de laboratorio indican que es capaz de acidificar activamente su entorno.

Genoma

El genoma de G. sulphuraria contiene evidencia de una extensa transferencia horizontal de genes (HGT) de arqueas y bacterias termoacidófilas , lo que explica el origen de su adaptación a este entorno. Es probable que al menos el 5% de su proteoma se derive de HGT. Esto es muy inusual para un eucariota; Existen relativamente pocos ejemplos bien fundamentados de HGT desde procariotas hasta eucariotas.

El genoma de sus mitocondrias también es excepcionalmente pequeño y tiene un sesgo de GC muy alto , mientras que el genoma de sus plastidios es de tamaño normal pero contiene un número inusual de estructuras de tallo-bucle . Se propone que ambas propiedades sean adaptaciones para el entorno poliextremofílico del organismo. En comparación con Cyanidioschyzon merolae , un alga roja termoacidófila unicelular que es obligatoriamente fotoautótrofa, el genoma de G. sulphuraria contiene una gran cantidad de genes asociados con el metabolismo de carbohidratos y el transporte a través de membranas.

Biotecnología

Debido a su capacidad para tolerar ambientes extremos y crecer en una amplia variedad de condiciones, G. sulphuraria se ha considerado para su uso en proyectos de biorremediación . Por ejemplo, se ha probado su capacidad para recuperar metales preciosos , recuperar metales de tierras raras y eliminar fósforo y nitrógeno de diversas corrientes de desechos.

Referencias

enlaces externos