Deinococcus-Thermus es un filo de bacterias extremófilas muy resistentes a los riesgos ambientales.
Estas bacterias tienen paredes celulares gruesas que les confieren manchas grampositivas, y tienen una segunda membrana. Su estructura es más parecida a la de las bacterias gramnegativas. Cavalier-Smith llama a este clado Hadobacterias (del Hades, el inframundo griego).
Características generales
El filo Deinococcus-Thermus agrupa bacterias que sobresalen por su capacidad para tolerar condiciones físicas y químicas extremas: radiación ionizante alta, desecación prolongada, temperaturas elevadas (en el caso de Thermus) y ambientes con sustancias tóxicas. Incluye géneros bien conocidos como Deinococcus y Thermus.
Morfología y estructura celular
Estas bacterias presentan una pared celular con peptidoglucano relativamente grueso, lo que les permite dar una coloración grampositiva en tinciones clásicas. Sin embargo, a diferencia de las típicas grampositivas, muchas especies poseen una segunda membrana externa, característica de las gramnegativas. Por eso su organización se describe a menudo como intermedia o atípica: combinan rasgos de ambos tipos de pared bacteriana.
Hábitats y ecología
- Deinococcus: se encuentra en suelos secos, superficies expuestas, hábitats contaminados (incluyendo sitios con radiación) y ambientes donde la desecación es frecuente. Un ejemplo famoso es Deinococcus radiodurans, extremadamente resistente a la radiación y la desecación.
- Thermus: incluye especies termófilas como Thermus aquaticus, típicas de manantiales termales y ambientes de alta temperatura.
Mecanismos de resistencia
La notable resistencia de estas bacterias se explica por varios mecanismos que actúan de forma conjunta:
- Reparación del ADN muy eficiente: rutas de recombinación y reparación que restauran fragmentos de ADN dañados.
- Sistemas antioxidantes y protección de proteínas por metales (p. ej. alta relación Mn/Fe), que reducen el daño por radicales libres.
- Acumulación de pigmentos y otras moléculas protectoras (algunos Deinococcus son rojizos por carotenoides) que amortiguan el daño por radiación y luz ultravioleta.
- Estructura del nucleoide y proteínas asociadas que facilitan la reparación y la preservación de la información genética tras eventos extremos.
Importancia biotecnológica y aplicaciones
- Enzimología y biotecnología: de Thermus aquaticus proviene la polimerasa Taq, una enzima termoestable que revolucionó la técnica de reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
- Biorremediación: algunos Deinococcus se usan y se estudian para limpiar ambientes contaminados por radiación o compuestos tóxicos, gracias a su tolerancia y capacidad metabólica.
- Estudio de la resistencia al daño: son modelos para entender cómo las células pueden proteger y reparar su material genético, con implicaciones en medicina, industria y astrobiología.
Taxonomía y evolución
El filo se divide en clases y órdenes que reflejan adaptaciones distintas (p. ej. termófilas frente a radioresistentes). Filogenéticamente, Deinococcus-Thermus es un linaje profundo dentro del árbol bacteriano y ha despertado interés por su combinación única de rasgos estructurales y por los mecanismos moleculares que le permiten sobrevivir en condiciones extremas.
Ejemplos representativos
- Deinococcus radiodurans: emblemática por su extrema radioresistencia y capacidad de recuperación tras daños severos en el ADN.
- Thermus aquaticus: termófila, fuente de la polimerasa Taq utilizada en PCR.
En resumen, el filo Deinococcus-Thermus (o Hadobacterias, según algunas propuestas taxonómicas) agrupa bacterias con adaptaciones extraordinarias que las hacen modelos de estudio para la resistencia a condiciones adversas y de gran interés para aplicaciones tecnológicas y ambientales.