martes, 11 de octubre de 2016

Methanocalcoccus jannaschii: Una extremofila 100% codificada

Methanocalcoccus jannaschii es un organismo procariota perteneciente al domino Archae. Este fue aislado por primera vez de una fumarola blanca a 2600m de profundidad de la costa Pacifica de México en 1982 y fue nombrada en honor a Holger Jannash, el microbiologpo que lidero la expedición donde fue descubierta. 

Image result for methanocaldococcus jannaschiiEs un organismo hipertermofilico quimioautotrofo, que sobrevive a altas temperaturas altas presiones y niveles moderados de salinidad. Sin embargo este organismo carece de pared celular y solamente posee membrana células con una cubierta proteica exterior. Es un organismo móvil que posee las estructuras alargadas similares a flagelos comunes en Archae y tiene una forma esferoidal.  

M. jannaschii es clasificado como un metanógeno, por lo que produce metano como subproducto de su metabolismo. Debido al habitat que ocupa, se sabe que es estrictamente anaerobio, no tolera oxigeno y únicamente puede utilizar dióxido de carbono e hidrógeno como fuente de energía primaria, lo cual lo diferencia de otros organismos de su género que pueden utilizar otras fuentes de energía. Su papel como metanógeno lo hace esencial para el ecosistema, al permitir liberar compuestos como el dióxido de carbono al ambiente aerobio como metano. 

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Debido a su característico estilo de vida, fue utilizado como organismo de estudio para un proyecto de secuenciacion de genoma en archaes, convirtiéndose en el primer organismo de este dominio en tener su genoma completo secuenciado. Esta secuenciación sirvió de prueba contundente para validar la hipótesis de que Archae era efectivamente un domino separado y que estaba mas relacionado con Eukarya que Bacteria. Al mismo tiempo ha permitido estudiar la estructura enzimática y proteica que le permite a este organismo vivir en condiciones tan extremas.   

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La completa secunciación de este orgaismo se baso en el análisis de tres elementos: un cromosoma circular principal y dos cadenas extra cromosomales, una grande y una pequeña. Encontrando 1729 proteínas codificadas en el cromosoma principal, 45 en la cadena extra grande y 12 en la pequeña. Esto representa cerca de un tercio del genoma de otros organismos como E. coli. sin embargo mas de la mitad de sus ganes son nuevos y codifican proteínas que no se encuentran presentes en otros dominios. 

Ya han pasado 20 años desde su secuenciación y actualmente se conoce la función de cerca del 50% de sus proteínas, muchas de las cuales están involucradas en el metabolismo energético como las hidrogenazas, de las cuales posee varios tipos. De las restantes es difícil dilucidar su función y las características que las hacen funcionales a condiciones tan extremas ya que su estructura y plegamiento tiende a se más simple que el de proteínas conocidas, sin embargo se hipotetiza que pueden estar involucrados en el crecimiento y estructura celular.

Realizado por:
Luisa Fernanda Valdés Calderón
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Referencias:
  • Zarembinski, T. 1998. Structure-based assignment of the biochemical function of a hypothetical protein: a test case of structural genome. Procedings of National Academy of Science, 95: 15189-15193.
  • Bult, C. 1996. Complete genome sequence of the methanogenic archaeon, Methanococcus jannaschii. Science 273: 1058-1073.
  • Read, T. 2001. Local endostatin trarment of gliomas administered by microencapsulated producer cells. National Biotechnology. 19: 29-34.
  • Reeve, J. 1992. Molecular biology of Methanogens. Annu Rev Microbiology. 46: 165–191.

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