Los diferentes organismos modelo. Capítulo 3: Bacterias

Escherichia coli. geralt. 2013
Escherichia coli/ Geralt. 2013

Este capitulo se va a centrar en las bacterias. Normalmente pensamos en las bacterias como organismos microscópicos perjudiciales para nuestra salud. Sin embargo, gran parte de la vida seria imposible sin ellas. Son pocas las especies de bacterias que causan daños a los animales, plantas o cualquier otro tipo de organismo (Totora, 2007).

Las bacterias son organismos procariotas. Tradicionalmente se las ha clasificado en dos reinos Arqueobacterias o Eubacterias, no obstante estos términos ya no se usan porque han evolucionado paralelamente.

Las Arqueobacterias, actualmente se clasifican en tres superfilos:

  • Superfilo TACK
  • Superfilo Euryarchaeota
  • Superfilo DPANN

Las Eubacterias pueden dividirse en:

  • Proteobacterias
  • Bacterias Gram positivas
  • Bacterias fotosintéticas
Célula procariota
Partes de la célula procariota.

La célula procariota, tiene un tamaño de unos 3-10 μm. Estas células no tienen núcleo, presentan una pared formada por dos membranas y entre ellas, una capa de peptidoglicano (Valls, 2011). Además presentan una serie de elementos particulares:

  • Los mesosomas, invaginaciones de la membrana plasmática para aumentar la superficie de la misma.
  • Los plásmidos, material genético extracromosómico que aporta a las procariotas ventajas en el funcionamiento, aunque no es vital.
  • Los cuerpos de inclusión que tienen una función de reserva.

Escherichia coli

 La bacteria Escherichia coli, conocida como E. coli, es el organismo mejor conocido en la comunidad científica. E. coli es una Proteobacterias, pertenece a la familia enterobacteriaceae.

Esta bacteria es común de aves y mamíferos, esta presente en el intestino humano. Muchos conocimientos fundamentales de la biología moderna (procesos de recombinación genética en bacterias, la transcripción del ARN, la replicación del ADN y regulación genética) son gracias a estudios realizados con esta bacteria (Valls, 2011).

E.coli tiene mala fama por algunos miembros de su familia que son perjudiciales para el ser humano, no obstante hay cientos de tipos que son inofensivas. Las cepas de E. coli que se encuentran en zonas poco habituales del intestino o fuera de él, suelen ser infecciosas. Causan infecciones como la diarrea severa, la cistitis aguda y la infección enterohemorrágica (Valls, 2011). Muchas formas de esta bacteria son modificadas para nuestro propio beneficio, para obtener rápidamente genes y proteínas especificas, es decir, son usadas como microfábricas. Esto es posible gracias a sus características, dado que es fácil de cultivar, no requiere demasiada energía y no necesita sofisticas condiciones para vivir, y sobretodo, es fácilmente modificable y su replicación es bastante rápida. Con E. coli se han producido antibióticos, vacunas y muchas otras terapias (Mundasad, 2011).

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REFERENCIAS

Mundasad, S. (2011). “E. coli: ¿bacteria amiga o enemiga?”. BBC. Disponible en: https://www.bbc.com/mundo/noticias/2011/06/110604_ecoli_buena_o_mala_sao [último acceso: 16 Mar. 2019]

Tortora, G.; Funke, B. y Case, C. (2007). Introducción a la microbiología. Panamericana, Madrid.

Valls, L. (2011). “Seres modélicos. Entre la naturaleza y el laboratorio”. CSIC. Disponible en: http://seresmodelicos.csic.es/ [último acceso: 16 Mar. 2019]

 

 

Los diferentes organismos modelo. Capitulo 1: Introducción

Organismos modelo.
Collage de algunos organismos modelos. Imagen A: virus bacteriófago Fago T4 / Gónzales, C.; Imagen B: Echerichia coli / Geralt. 2013; Imagen C: Observación en fresco (levaduras vivas) por microscopía óptica por contraste Nomarsky de una cepa de Saccharomyces cerevisiae / Dr. A.V. Carrascosa. Instituto de Investigación en Ciencias de la Alimentación CIAL (CSIC-UAM). Imagen D: Arabidopsis thaliana / Universidad de Iowa. Departamento de biología. E. Jefferson St.; Imagen E: imagen de microscopía electrónica del nematodo Caenorhabditis elegans /Juergen Berger, Max Planck Institute for Developmental Biology, Tübingen, Alemania Imagen F: Drosophila melanogaster / AlexWild. Stock de laboratorio en la Universidad de California, San Diego.; Imagen G: Danio rerio / ESD. 2002.; Imagen H: Mus musculus / Greenaway, F.; Collage por Gómez, M. 2018.

La Teoría del Ancestro Común está basada en una teoría del naturalista Charles Darwin. Esta teoría explica cómo cambian las especies a partir de un antepasado común, adaptándose a las condiciones del medio ambiente (Alzabe, 2015). Durante la evolución, las propiedades fundamentales que componen a un ser vivo se han mantenido inalteradas. No obstante, la evolución ha dado lugar a una amplia diversidad de seres vivos. Dado que hay una gran diversidad pero que existen similitudes entre las diferentes especies, se han utilizado organismos modelos para estudiar diferentes aspectos de la biología celular y molecular.

Árbol filogenético de la vida
Árbol filogenético de la vida / Roll, R. 2007

La clasificación de los seres vivos se divide en tres reinos: Archea, Bacteria y Eukarya. Los dos primeros son organismos procariotas, mientras que Eukarya corresponde a los organismos eucariotas. El árbol filogenético demuestra que todos los seres vivos tenemos un grupo de ancestros en común. En las etapas más tempranas del desarrollo de la vida en nuestro planeta, tuvo lugar un mayor intercambio de material genético entre los primeros organismos que surgieron, constituyendo las bases de las futuras especies (Neyoy, 2014).

Gracias a los organismos modelo, la comunidad científica ha podido recopilar gran cantidad de información, ya que proporcionan datos valiosos para el análisis del desarrollo humano, regulación génica, enfermedades y procesos evolutivos. Sin embargo, las investigaciones centradas en estos organismos plantean cuestiones científicas y filosóficas. Estos seres vivos seleccionados representan una ínfima fracción de la biodiversidad que encontramos en el planeta. Por tanto, se debe asumir que la información recopilada de estos organismos se puede extrapolar al resto de organismos considerando un origen común (Valls, 2011).

A la hora de seleccionar los organismos modelo con los que se realizaran los diferentes experimentos de un estudio científico, se deben tener en cuenta varias características que aportan ventajas a los investigadores. Las tres principales características que un organismo debe presentar para ser útil en un laboratorio son su abundancia, su facilidad para criar o cultivar y su facilidad de manipulación en el laboratorio; así como otras características distintivas como embriones de gran tamaño, un linaje celular fijo, transparencia, etc (Valls, 2011).

Como ya he dicho, debido a la diversidad de complejidad entre los seres vivos de los diferentes reinos hubo la necesidad de establecer un abanico de organismos modelo para hacer posible el estudio de una amplia gama de características biológicas (Da Silva, 2017). Entre ellos destacan:

  • En los virus se utilizan virus bacteriófagos como el Fago T4.
  • En los procariotas destaca la bacteria Escherichia coli.
  • En los eucariotas encontramos varios organismos modelos como:
  • Levaduras: Saccharomyces cerevisiae.
  • Plantas: Arabidopsis thaliana.
  • Nematodos: Caenorhabditis elegans.
  • Insectos: Drosophila melanogaster.
  • Peces: Danio rerio.
  • Mamíferos:Mus musculus.

En esta serie de artículos os iré hablando concretamente de estos organismos modelo. Si conocéis algún otro que no esté en esta lista, y queréis que os dé información sobre él, escribidlo en los comentarios.

REFERENCIAS

Alzabe, R. (2015). “La idea de un ancestro común”. BIODIVERSIDAD. Disponible en:http://biodiversidadorigen.blogspot.com.es/2015/08/la-idea-del-ancestro-comun.html [Último acceso: 15 Ene. 2018]

Da Silva, I. (2017). “Organismos Modelo”. Knoow.net. Disponible en: http://knoow.net/ciencterravida/biologia/organismos-modelo/ [Último acceso: 15 Ene. 2018]

Neyoy, C. (2014). “Organismos modelos en biología”. Apuntes de biología molecular. Disponible en: http://apuntesbiologiamol.blogspot.com.es/2014/03/organismos-modelo-en-biologia.html [Último acceso: 15 Ene. 2018]

Valls, L. (2011). “Seres modélicos. Entre la naturaleza y el laboratorio”. CSIC. Disponible en: http://seresmodelicos.csic.es/ [último acceso: 15 Ene. 2018]