Clase 5: Cianobacterias Marinas Flashcards
V o F: Las cianobacterias son bacterias gram positivas, fotosintéticas y anoxigénicas.
Falso. Son gram negativas (con peptidoglicano), sí son fotosintéticas pero pueden ser anoxigenicas y oxigénicas
¿Qué se usa como dador de electrones en la fotosíntesis oxigénica?
el agua
¿De qué son capaces las cianobacterias de fijar? ¿Cómo?
Aparte de fijar y almacenar carbono pueden fijar nitrógeno, que no es un proceso único para ellas pero dentro de la célula separan los procesos porque la fijación de nitrógeno utiliza la nitrogenasa que se inhibe con el oxígeno, por lo que para poder usar los dos procesos, separan las fijaciones.
¿Qué significa e implica que las cianobacterias sean cosmopolitas? ¿Cómo lo hacen?
Significa que están en casi cualquier ambiente donde haya luz y agua, se encuentran distribuidas en muchos ambientes y están muy diversificadas.
Esto gracias a su alta flexibilidad morfologica, adaptación cromática, protección contra desecación, movilidad, protección contra radiación UV y fijación de nitrógeno, que son múltiples procesos que les permiten adaptarse y los han desarrollado.
¿Qué formas de vida tienen las cianobacterias marinas?
Son planctónicas. Hay unas que viven libres: - Unicelulares - Filamentosas no heterocísticas - Filamentosas y con capacidad de diferenciar células heterocistos --> heterocistos para fijación de nitrógeno
Otras que viven en simbiosis
¿Por qué son importantes las cianobacterias marinas?
Porque son responsables de la mitad de la producción primaria de los océanos, son los fijadores de nitrógeno más importantes en el océano
¿Cuáles son las cianobacterias más abundantes? ¿Cómo son sus genomas y distribución global?
Synechococcus y Prochlorococcus. Ambas tienen un genoma pequeño, Synechococcus hasta 3 megabases el más grande y Prochlorococcus 1,6 megabases. Su distribución en el océano depende de la fotosíntesis que realizan, donde Synechococcus tiene un rango amplio, pero no son tan abundantes porque no se han especializado, mientras que Prochlorococcus no tiene complejo antena, por lo tanto esos pigmentos tampoco, dependiendo sólamente de clorofila a y b, que están asociadas a longitudes de onda más azules, lo que es un poco más profundo y no competirían por la luz en lugares más profundos.
Prochlorococcus es más abundante en zonas tropicales, Synechococcus menos abundante pero más distribuidos
Menciona 3 características de Synechococcus
Son más abundantes hasta 25 m, donde hay más luz para la fotosíntesis
Son pequeños
Todos tienen clorofila a y mayoría pigmentos accesorios
2 grupos:
- De aguas costeras que no producen ficoeritrina y son halotolerantes
- De mar abierto que sí producen ficoeritrina como principal proteína de captación de luz, tienen necesidades elevadas de sal
*Esto es más antiguo porque ahora son en verdad como muchos más
- Hay divisiones de clados en zonas geográficas por producción de distintos pigmentos
Menciona 3 características de Prochlorococcus
Son bastante pequeños –> 0,5 - 0,7 micrómetros de diámetro
No tienen ficobilisomas que son los complejos captadores de luz típicos en todas las cianobacterias
Tienen clorofila a y b, la b es la marca única de este grupo
Son más abundantes que Synechococcus, más abundantes en todo el océano excepto en regiones polares y predominan a mayores profundidades.
Tienen requisitos simples de crecimiento
Genoma compacto –> 1,7 a 2,4 megabases
Son minimalistas pero competitivos, con una rápida diversificación que les permite adaptarse
¿Cuáles son los dos ecotipos adaptados a distintas condiciones de luz de Prochlorococcus? Explíquelos y mencione por qué han sido importantes para su supervivencia
HL (high light) –> ecotipos adaptados a altas intensidades de luz que usan la capa superior a los 100 m de la columna de agua, que está bien iluminada pero más empobrecida de nutrientes
LL (low light) –> ecotipos adaptados a poca luz, no se encuentran en la superficie (<1% en superficie) y con más clorofila b que a para poder absorber luz azul y así crecen preferentemente en la parte inferior de la zona eufótica (80-200 m). En este lugar hay una menor competencia de nutrientes y más luz azul.
La coexistencia y distribución de ecotipos les permite sobrevivir a distintas condiciones ambientales, con distintas distribuciones de los ecotipos en los distintos océanos (Pacífico con más LL), dado que la luz regularía la fotosíntesis, y por lo tanto, el crecimiento de los diferentes ecotipos, permitiéndoles estar en distintos ambientes y diversificarse.
Explique la producción de vesículas de cianobacterias y para qué les servirían
Se ha visto que algunas cianobacterias producen estos pedacitos de membrana que sacan para afuera en forma de vesículas, donde en un cultivo aumentaron en número al igual que aumentaron las células de las cianobacterias.
Se ha visto que pueden tener muchos roles, por ejemplo de defensa ante los virus, pero no se sabe aún cómo las regulan, pero podrían funcionar para intercambiar RNA y DNA, agregando un otro mecanismo más de transferencia de genes
¿Son realmente sólo estos dos géneros Synechococcus y Prochlorococcus?
En un paper empezaron a estudiar estos dos géneros. Se define que organismos que tengan un promedio de similitud nucleotídica superior al 95% serían de la misma especie, según ciertos autores. Para le nivel del género se requiere 70% de la identidad aminoacídica.
Con estos dos parámetros se empieza a saber que en realidad de estos géneros deberíamos tener 8, pero el papaer de Walter et al. fue un fracaso, donde hoy en día se ponen sufijos porque aún no hay formalidades de nombres
Menciona 3 características de Trichodesmium
Es el fijados de nitrógeno más importante del Océano
Forman colonias y otras con filamentos que serían varias células interconectadas entre ellas que se juntan en grupos, intercomunicadas y sin heterocistos.
Viven a más de 25ºC
Diámetro de 5 a 50 micrómetros
¿Cómo es la distribución de Trichodesmium?
Están en zonas donde típicamente no hay upwelling (Surgencia), porque es capaz de fijar nitrógeno y en lugares donde ocurre surgencia ya hay nitrógeno por lo que no se ‘necesitaría’ de ese metabolismo por parte de Trichodesmium.
¿Qué son los epibiontes de Trichodesmium?
Hay interacciones metabólicas compartidas en estas diversas comunidades epibiontes, donde también se le añaden bacterias heterótrofas que se aprovecharán de los metabolismos.
Son distintos entre diferentes sitios, donde se ve que las colonias pueden tener distinas comunidades microbianas, lo que le haría un organismo simbionte, haciéndolo más importante aún
