Archaea
Sumario
Definición y clasificación histórica
Las Archaea (del griego αρχαία [arjaía], "las antiguas") constituyen un dominio de microorganismos procariotas unicelulares que, si bien comparten con las bacterias la ausencia de un núcleo celular definido y orgánulos membranosos, presentan diferencias fundamentales que justifican su clasificación en un dominio independiente. Este grupo fue identificado en 1977 por Carl Woese mediante estudios pioneros de ARN ribosomal 16S, revolucionando la taxonomía microbiana.
Evolución taxonómica
- Clasificación antigua: Inicialmente agrupadas en el reino Monera como "arqueobacterias"
- Sistema de tres dominios (Woese, 1990): Se establece como dominio independiente junto a Bacteria y Eukarya
- Actualización filogenética: Estudios genómicos recientes confirman su posición como grupo hermano de los eucariotas
Características distintivas
Aunque superficialmente similares a las bacterias, las archaeas presentan rasgos únicos:
- Bioquímica membranal: Lípidos de membrana con enlaces éter y cadenas isoprenoides ramificadas
- Organización genética:
* Mecanismos de transcripción y traducción similares a eucariotas * Presencia de histonas en algunas especies (ej. Methanothermus fervidus)
- Pared celular: Compuesta por pseudomureína o proteínas de capa S, sin peptidoglicano
Diversidad y grupos principales
| Reino/Filo | Características | Hábitat representativo |
|---|---|---|
| Thermoproteota (antes Crenarchaeota) |
Hipertermófilas, acidófilas Ej. Sulfolobus solfataricus |
Fuentes termales (>80°C) |
| Methanobacteriota (antes Euryarchaeota) |
Metanógenas, halófilas Ej. Methanococcus jannaschii |
Humedales, tracto digestivo |
| Thaumarchaeota | Quimiolitótrofas oxidantes de amonio Ej. Nitrosopumilus maritimus |
Columnas oceánicas |
| Asgardarchaeota | Contienen genes eucarióticos clave Ej. Lokiarchaeum sp. |
Sedimentos marinos profundos |
Retos en su estudio
- Dificultades de cultivo: El 85% de las archaeas conocidas son no cultivables en laboratorio
- Técnicas modernas:
* Identificación mediante metagenómica ambiental * Cultivos en biorreactores de condiciones extremas
- Clasificación dinámica: Nuevos filos como Asgardarchaeota (descubierto en 2015) siguen redefiniendo el árbol filogenético
Adaptaciones extremófilas
Las archaea dominan los Ambientes extremos|nichos extremos mediante estrategias bioquímicas únicas:
- Termófilas:
* Estabilización proteica con sales (Pyrococcus furiosus resiste 100°C) * Enzimas termoestables (aplicaciones en biotecnología)
- Halófilas:
* Síntesis de solutos compatibles (Halobacterium crece a 32% NaCl) * Proteínas ácido-resistentes (Ferroplasma a pH 0)
- Psicrófilas:
* Membranas fluidas a -20°C (Methanogenium frigidum en la Antártida)
Roles ecológicos
- Ciclo del nitrógeno:
* Oxidación de amonio (Thaumarchaeota marina produce el 30% del nitrito oceánico)
- Metanogénesis:
* Únicas productoras biogénicas de CH4 (en rumiantes y humedales)
- Simbiosis:
* Arqueas del rumen degradan celulosa * Endosimbiontes de protistas termófilos
Aplicaciones biotecnológicas
- Enzimas industriales:
* ADN polimerasas termoestables (PCR) * Celulasas extremófilas (bioetanol)
- Biorremediación:
* Eliminación de metales pesados (Ferroglobus oxida Fe2+) * Tratamiento de aguas residuales hiperalcalinas
- Sistemas modelo:
* Estudio de vida extraterrestre (análogos de Marte)
Archaea vs. Bacterias
| Característica | Archaea | Bacterias |
|---|---|---|
| Membrana | Lípidos con enlaces éter | Lípidos con enlaces éster |
| Pared celular | Pseudomureína/capas S | Peptidoglicano |
| ARN polimerasa | Múltiple, compleja (como eucariotas) | Simple |
| Metabolismo | Sin fotosíntesis oxigénica | Fotosíntesis diversa |
Hallazgos recientes (2024)
- Asgardarchaeota: Grupo con genes eucarióticos clave (soporte a teoría endosimbiótica)
- Arqueas intestinales: Relacionadas con obesidad y enfermedad inflamatoria intestinal
- Diversidad oculta: Metagenómica revela >20 filos no cultivados
Referencias
- https://mexico.inaturalist.org/taxa/151817-Archaea
- iNaturalist (2024). Biodiversidad de Archaea.
- EcologíaVerde (2023). Guía de microbiología ambiental.
- Nature Reviews Microbiology (2024). New insights into Archaeal evolution.
- https://elbibliote.com/libro-pedia/manual_csnaturales/5grado/capitulo7/pdf/5.7.4.pdf
- https://www.ecologiaverde.com/archaea-o-arqueas-que-son-ejemplos-y-diferencia-con-las-bacterias-5231.html
