Los extremófilos, organismos resistentes que viven en lugares que matarían la mayor parte de la vida en la Tierra, proporcionan información fascinante sobre la evolución, el metabolismo e incluso la posible vida extraterrestre. Un nuevo estudio proporciona información sobre cómo un tipo de extremófilo, un microbio amante del calor queutiliza amoníaco para la producción de energía, puede haber hecho la transición de las aguas termales a ambientes más moderados en todo el mundo. El primer análisis de ADN de un organismo contemporáneo de oxidación de amoníaco y amante del calor, publicado en una revista de acceso abierto Fronteras en microbiología , revela que la evolución de las adaptaciones necesarias puede haber sido ayudada por elementos genéticos altamente móviles y el intercambio de ADN con una variedad de otros organismos.
La mayoría de los extremófilos son microorganismos, y muchos de los más extremos son las arqueas, un antiguo grupo de organismos unicelulares intermedios entre los otros dos dominios de la vida, las bacterias y los eucariotas. Diferentes linajes de arqueas están especializados en diferentes entornos extremos, incluido el escaldadoaguas termales, lagos increíblemente salados, trincheras de aguas profundas sin sol y desiertos fríos de la Antártida. Solo una rama, Thaumarchaeota, ha logrado colonizar con mucho éxito los lugares más hospitalarios de la Tierra, pero los científicos no saben por qué.
"La Thaumarchaeota se encuentra en grandes cantidades en prácticamente todos los entornos, incluidos los océanos, los suelos, las hojas de las plantas y la piel humana", dice la profesora Christa Schleper de la Universidad de Viena, Austria, que guió e inició el estudio. "Nosotrosquieren saber cuál es su secreto: hace miles de millones de años, ¿cómo se adaptaron de las aguas termales, donde parece que todas las arqueas evolucionaron, a hábitats más moderados? "
Como punto de partida para responder esta pregunta, la profesora Schleper y su equipo aislaron una especie de Thaumarchaeota de una fuente termal en Italia y luego secuenciaron y analizaron su genoma. Esto representa el primer análisis genómico del linaje Nitroscaldus, un subgrupo de calor-amando a Thaumarchaeota que obtiene su energía al oxidar el amoníaco en nitrito.
El análisis reveló que el organismo, Candidatus Nitrosocaldus cavascurensis, parece representar el linaje relacionado más cercano al último ancestro común de todos los Thaumarchaeota. Curiosamente, tiene elementos de ADN altamente móviles y parece haber intercambiado frecuentemente ADN con otros organismos.incluyendo otras arqueas, virus y posiblemente incluso bacterias.
La capacidad de intercambiar material genético podría ayudar a este arqueón a evolucionar rápidamente. "Este organismo parece propenso a la transferencia lateral de genes y la invasión de elementos de ADN extraños", dice el profesor Schleper. "Tales mecanismos también pueden haber ayudado a las líneas ancestrales de Thaumarchaeota aevolucionar y eventualmente irradiarse a ambientes moderados, y N. cavascurensis aún puede evolucionar a través del intercambio genético con organismos vecinos en sus aguas termales ".
Muchos investigadores suponen que las primeras formas de vida en la Tierra evolucionaron en aguas termales. Otros estudios de este arqueón termófilo podrían ayudar a identificar mecanismos generales que permitieron que las primeras células vivas, tanto bacterias como arqueas, conquistaran el mundo.
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