Biosfera

La bacteria que llega a medir dos centímetros

Imaginen una persona tan alta como el Everest. Pues, a proporción, así es Thiomargarita magnifica en el mundo de las bacterias. Vive en los manglares de una isla caribeña y puede llegar a medir dos centímetros. Su descomunal tamaño y la presencia de ‘pepitas’ con ADN a lo largo de su membrana hacen replantear principios básicos en biología.

La definición de bacteria por la RAE como “microorganismo unicelular sin núcleo diferenciado” está en entredicho. La especie Thiomargarita magnifica alcanza fácilmente el centímetro de longitud y se puede ver a simple vista, incluso es más grande que algunas moscas. Si por microorganismo o microbio se entienden aquellos que hay que ver al microscopio, esta ya no lo sería.

Los primeros ejemplares los encontró en 2009 el investigador francés Olivier Gros del Institut de Systématique, Évolution, Biodiversité, cuando en los manglares de la isla de Guadalupe, en el sur del Caribe, descubrió unos finos y extraños filamentos blancos adheridos a hojas de mangle en descomposición bajo el agua. Al principio no se sabía lo que eran.

Cinco años más tarde, en 2015, otro miembro del equipo, la científica mexicana Silvina González Rizzo, realizó los análisis moleculares que permitieron identificar a este organismo como una bacteria del azufre, y también propuso su nombre científico. Se incluyó en el género Thiomargarita por su similitud filogenetica con Thiomargarita namibiensis, la bacteria más grande hasta aquel momento, con 750 micras (no llega al milímetro), localizada en Namibia; y el nombre de ‘magnifica’ se debe a su tamaño (magnus en latín es grande).

Después, Jean Marie Volland, uno de los estudiantes de doctorado que se había formado con Olivier Gros en Guadalupe, obtuvo una plaza de investigador en los laboratorios LRC y JGI (Berkeley Lab) en California. El instrumental de estas instituciones en EE UU permitieron secuenciar el genoma de T. magnifica, así como describir su estructura tridimensional. Aunque se publicó un preprint en febrero, los resultados del trabajo del equipo franco-estadounidense se han presentado en la revista Science.

Las células de la mayoría de las especies bacterianas miden alrededor de 2 micras, como E. coli, pero T. magnifica tiene una longitud media superior a 9000 micras. Los autores confirman que esta colosal bacteria se puede ver a simple vista y que es unas 50 veces más grande que otras gigantes conocidas, lo que hace replantear el tamaño máximo que pueden alcanzar estos microorganismos.

Pero, además, la compleja estructura que han encontrado en su interior, con una distribución inédita del ADN, desafía aún más los conceptos tradicionales de las células bacterianas ya que tienen unas estructuras que compartimentan el ADN, algo único que no se ha observado antes en las bacterias.

Lo habitual en una célula bacteriana es que su ADN flote libremente en el citoplasma, pero en T. magnifica está en compartimentos llamados pepins unidos a la membrana, una innovación característica de células más complejas. Estos orgánulos, que también incorporan ribosomas, son metabólicamente activos, según los análisis de los autores, y la actividad se produce en toda la longitud de la célula bacteriana, en lugar de solo en su extremo de crecimiento.

Los pepins almacenan el código genético de la célula. El ADN se lee y se traduce en proteínas en su interior, y parece que también participan en la producción de energía para la célula, pero los investigadores todavía están lejos de comprender todo el alcance de sus funciones bioquímica; tampoco saben cómo se forman y si desempeñan o no un papel en el tamaño gigante de la célula.

El descubrimiento de Thiomargarita magnifica hace replantear y cuestionar ciertos principios fundamentales de la biología y la evolución de los seres vivos. En particular, sobre el mundo procariota y las nuevas versiones aparentemente posibles de este tipo de seres vivos.

Debido a su gran tamaño celular, que puede alcanzar hasta 2 cm de longitud, pero sobre todo, a la presencia de esos ‘organelos’ unidos a la membrana en donde se encuentra el material genético, como en el caso de las células eucariotas, puede ser considerada como la primera y única bacteria que tiene hasta la fecha esta capacidad, desafiando así el concepto de célula bacteriana.

El descubrimiento de esta bacteria sugiere que otras gigantes y complejas también pueden estar ‘escondidas’ a plena vista, haciendo que lo invisible se haga visible.

Fuente: SINC

Imagen de cabecera: Representación artística de Thiomargarita magnifica con una moneda de diez centavos de EE UU. / Foto del mangle de Pierre Yves Pascal e ilustración de Susan Brand (Berkeley Lab)