Arqueobacteri

Els arqueobacteri són el grup d'éssers vius englobats al domini taxonòmic dels Archaea. Són microorganismes unicel·lulars que generalment viuen en ambients extrems.

Terminologia

Arqueobacteri prové del grec archaios (antic o primitiu) i backterion (bacteri) la raó és que en trobar-se en ambients extrems en un inici es va creure que eren característiques arcaiques adoptades de quan els ambients extrems dominaven la terra primitiva i que els diferencien dels eubacteris més moderns. Després s'ha vist que no hi ha motius per pensar que hagi de ser així. Arqueobacteris i eubacteris constitueixen el dos grans grups de bacteris.

Hom pot referir-se als arqueobacteris per la seva denominació taxonòmica: Archaea, Archaebacteria, Archea, Archeobacteria o Archaeobacteria.

Taxonomia

És comú que a efectes terminològics els arqueobacteris siguin bacteris. La confusió actual neix de les classificacions taxonòmiques tradicionals:

Els arqueobacteris són procariotes igual que els eubacteris, en contraposició als eucariotes.
Els arqueobacteris són moneres igual que els eubacteris, en contraposició als altres quatre regnes: animals, vegetals, fongs i protistes.

El 1977 Carl Woese i George Fox identificaren els tres grans grups taxonòmics dels organismes vius, els tres dominis, basant-se en estudis de l'ARN ribosòmic 16S:

Archaea (arqueobacteris), són els bacteris dels ambients extrems.
Bacteria (eubacteris), o bacteris comuns, com els que produeixen infeccions.
Eukarya o eucariotes, com els animals, les plantes, els protozous...

Parlant en termes filogenètics, a partir de l'enàlisi de l'ARNr, que és el marcador evolotiu més habitual, els arqueobacteris són més propers als eucariotes com els humans que no els eubacteris, que són més propers al progenot, és a dir, a l'ancestre comú de tots tres (i d'aquí el seu nom). Però seguint l'evolució d'altres gens semblaria que són el domini més antic dels tres o que està més emparentat amb els eubacteris que amb els eukariotes. Això seria degut a què en el brou primitiu hi va haver una gran transferència horitzontal entre espècies.

Característiques distintives dels Archaea

A l'igual que els eubacteris i a diferència dels eucariotes, els arqueobacteris són organismes sempre unicel·lulars, sense nucli, de mides microscòpiques (entre 0.1 a 15 μm de diàmetre, o fins a 200 μm si agrupats en filaments), amb formes típicament bacterianes (esfèrics, espirals, bacil·lars...), amb ADN circular covalentment tancat, a on hi podem trobar metabolismes de reducció de sofre, de desnitrificació, de fixació de nitrogen, de quimiolitotrofia; amb ribosomes 70S (els dels eucariotes són 80S)...

A l'igual que els eucariotes i a diferència dels eubacteris, els arqueobacteris tenen en els seus processos de transcripció i traducció genètica iniciadors d'ARN de transcripció de metionina (els eubacteris de formil-metionina), hi ha sensibilitat dels ribosomes a la toxina diftèrica, cap d'ells té capacitat de nitrificar (alguns eubacteris sí), no tenen àcid muràmic a la paret cel·lular, tenen més d'una polimerasa d'ARN...

A diferència d'eubacteris i d'eucariotes, els arqueobacteris no poden realitzar fotosíntesi clorofíl·lica (sí que n'hi ha que fan fotosíntesi per carotens), poden realitzar metanogènesi, la membrana cel·lular conté lípids amb unions d'èter de glicerol (enlloc de les d'éster glicerol dels Bacteria i dels Eukaryotes), poden tenir flagels de composició i desenvolupament únics...

Hàbitat

N'hi ha d'aerobis, d'anaerobis i d'anaerobis facultatius.

Molts Archaea viuen en ambients de condicions extremes:

Temperatura molt baixa.
Temperatura elevada: Els arqueobacteris termòfils extrems poden viure per sobre dels 100ºC. Els trobem en gèisers i surgències termals submarines.
Salinitat elevada: Els arqueobacteris halòfils viuen en concentracions de sal del 20%, molt a prop del límit de saturació (32%). Els trobem en salines, salmorres, llacs salats, aliments salats...
Elevada acidesa. Sovint els termòfils són també acidòfils, ja que els trobem en aigües de pH molt baix.
Elevada alcalinitat: Per exemple, Plectonema nostocorum pot viure en pH 13.

Però no tots els arqueobacteris viuen en condicions extremes, per exemple els metanogens, responsables de produir metà als intestins dels remugadors (o de l'ésser humà), viuen a temperatura corporal.

Tampoc tots els bacteris d'ambients extrems són arqueobacteris (per exemple, hi ha eubacteris psicròfils que viuen a temperatures sota zero).

Classificació

Es divideixen en dos grups principals, segons estableixen els estudis de les seqüències de l'ARN ribosòmic:

Euryarchaeota
Crenarchaeota

Segons la classificació Bergey (Bergey's Manual of Systematic Bacteriology), hi distingim:

Arqueobacteris metanogens, com Methanobacterium, Methanococcus, Methanosarcina, Methanosphaera...
Arqueobacteris reductors de sulfat, com Archaeoglobus.
Arqueobacteris halòfils extrems, com Halococcus, Halobacterium, Natronococcus...
Arqueobacteris sense paret cel·lular, com Thermoplasma, de qui s'extreu la TaqPol (utilitzada en la PCR, una tècnica de laboratori molt comuna per multiplicar seqüències genètiques).
Arqueobacteris termòfils extrems, com Thermophilum, Desulfurococcus, Pyrodictium, Thermococcus, Sulfolobbus... Equival aproximadament al grup Crenarchaeota.

Enllaços externs