Microorganismos extremotolerantes y extremófilos (Primera parte)

 

Introducción

Antes que nada dejar bien claro que esto es un trabajo “grueso” que nada tiene que ver con estudios que se hacen en universidades y centros de investigación en los que se cuenta con biología molecular donde todo es muy minucioso, la idea es con pocos medios tratar de investigar algo y llegar al menos a alguna conclusión válida.

Últimamente se ha oído hablar mucho de extremófilos y bichos casi inmortales capaces de sobrevivir a las condicionas mas adversas.

Este tema siempre me ha parecido por demás interesante al momento de evaluar de donde ha surgido la vida en nuestro planeta, sobre todo una de las hipótesis dice que la vida se habría iniciado por el choque de meteoritos o cometas que traían como polizones a bacterias, esto se llama panspermia.

Como para ilustrar un poco el tema vamos a definir que son los microorganismos extremófilos y extremotolerantes.

Extremófilo es el organismo que vive en condiciones extremas, es decir hace todas sus funciones en ese medio hostíl, aún reproducirse

Extremotolerante o extremoresistente: son los organismos que soportan condiciones extremas, pero no se replican en esos medios.

Hay bastante información sobre extremófilos en la red, me gustó este documento http://axxon.com.ar/zap/210/c-Zapping0210.htm

Agradecimientos:

A Petersen, Bencine, Crazy-Xaby de los foros de cientificosaficionados.com, también a mi querido amigo Ángel (Black Tiger) que siempre esta incentivando y aportando ideas en cualquier proyecto en el que me embarque.

De que trata este trabajo

La idea es investigar si en el suelo, en tierra común del jardín hay bacterias que puedan soportar agresiones físicas y químicas que los incluyan dentro del grupo de los extremoresistentes o extremotolerantes, con solo eso podemos inferir la posibilidad cierta de la panspermia, de la que hablamos antes y a su vez preguntarnos si estas bacterias, si las encontramos, en un gradiente de condiciones de la mejor a la peor no pueden haber ido adaptándose, mutando, para llegar a cumplir todas sus funciones muy cerca de las peores condiciones ambientales transformandose en extremófilos.

Muchos de los extremófilos descubiertos pertenecen al dominio archaea, es una división bastante nueva, antiguamente se dividía a los seres vivos en procariotas y eucariotas, hoy en día hay tres dominios, archaea, bacteria, y eucariotas, también hay extremófilos que son bacteria.

Las pruebas

- El material usado es tierra, se usó una que estaba guardada de hace mas de dos años en un recipiente plástico y proviene de un lote de siembra, una tierra bastante castigada con herbicidas y pesticidas y por supuesto muy baja humedad por el largo período de almacenamiento.

La tierra estaba almacenada en una bolsa a su vez dentro de un recipiente plástico por mas de 2 años

- Primera prueba someter a vacío 10^-7 torr varias muestras durante 1 hora, si bien el vacío espacial es de mas de 10^-14 torr, el vacío proporcionado por una bomba difusora es alto vacío y ya hemos visto que pasa si algún eucariota se encuentra en esa condición,

a los muy pocos segundos muere, por desecación (el agua hierve a temperatura ambiente) además baja la temperatura del cuerpo y al encontrarse sin oxigeno entra en hipoxia Ver diez experimentos con vacío http://anajesusa.wordpress.com/2010/10/29/diez-experimentos-con-vacio/

Los frascos contienen aproximadamente 1 gramo de tierra cada uno

Las muestras en campana de vacío a 10^-7 torr (vacío de bomba difusora)

Una muestra va a frasco de hemocultivo, se usó por disponibilidad, pero son caros asi que para pruebas sucesivas se trabajó con caldo tripteína soya

Y otra a frasco con solución fisiológica estéril

Las muestras con numeración en negro son testigos, no fueron puestas al vacío

Resultado positivo en los frascos con cultivo para bacterias y negativo en los otros dos frascos donde se busco algas y unicelulares (Parece que estos bichitos y vegetales perecieron por desecación de la tierra durante estos años que estuvo almacenada) Aún sigue la observación periódica

El frasco con medio para hemocultivo con abundante espuma

También el frasco con la muestra sometida a vacío presenta abundante espuma y turbidez

En los frascos con solución fisiológica estéril después de 40 días aparecen pequeños unicelulares flagelados en la muestra que no se sometió a vacío, la otra muestra no presenta ninguna actividad

- Segunda prueba someter a vacío 10^-7 torr a una muestra de la misma tierra durante 11 días.

La ampolla al vacío donde estuvo la muestra de tierra por espacio de 11 días

Resultado positivo para bacterias en medio líquido, caldo tripteína soya. El desarrollo tanto en esta prueba como en la anterior corresponde a bacilos gram positivos, esporulados, móviles, productores de gas (no combustible, posiblemente CO2) con gran velocidad de replica, en unas 6 horas enturbian el medio, por pruebas simples realizadas no parecen modificar el pH del medio.

El aspecto de los bacilos gram positivos con espora central (color verde) tinción verde de malaquita

- Tercera prueba someter a temperatura de 65º a una muestra de tierra abonada de jardín con buena humedad y a hisopo con muestra proveniente de un repique de los bacilos que sobrevivieron a la prueba de vacío. Se dejo en la estufa a esa temperatura 24 horas.

Resultado positivo en ambos frascos con caldo tripteína Soya.

El recinto termostatizado y el multímetro con el termopar indicando la temperatura

- Cuarta prueba igual a la anterior, pero a temperatura de 85º

Hubo que cambiar el recinto termostatizado por uno de madera ya que el que se usó en la otra prueba era plástico y se ablandaba a 85º

Resultado, positivo en caldo tripteina soya, parece que son extremadamente resistentes al calor seco, la coloración indica gram positivos, con espora central, prueba de la catalasa positiva, parece ser que son del genero Bacillus, son móviles por lo que se descartaría bacillus antrasis (puff…. Menos mal!!!)

- Quinta prueba, se somete una muestra de la tierra de las de la primera prueba a autoclave, en realidad una olla a presión, durante 15 minutos, se verificó la temperatura dentro del recinto de esterilización 118ºC.

Resultados: siguen desarrollando en medio líquido tripteína soya, parece ser la misma bacteria, también se procedió a resembrar en placa de agar nutritivo en anaerobiosis, hasta ahora todo se había hecho en aerobiosis, el resultado fue positivo, parece que les importa poco si tienen o no oxígeno, pueden ser anaerobios facultativos

-Sexta prueba: se somete a radiación alfa un cultivo de agar nutritivo inoculado con la bacteria.

Resultado: las bacterias son sensibles a la radiación alfa proveniente del americio, material radiactivo fuerte emisor de este tipo de partículas, se evalúa la posibilidad que en el sitio de inhibición de desarrollo las esporas sigan viables, este experimento esta en curso

Placa de americio

En agar nutritivo desarrolla en toda la superficie salvo el lugar expuesto a partículas alfa

En esta imagen puede verse el efecto de la radiación

Continuará….