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Las cianobacterias |
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Las cianobacterias son organismos antiguos que
se caracterizan por conjugar el proceso de la fotosíntesis oxigénica
con una estructura celular típicamente bacteriana. Al ser responsables
de la primera acumulación de oxígeno en la atmósfera,
las cianobacterias han tenido una enorme relevancia en la evolución
de nuestro planeta y de la vida en él. En la actualidad presentan
una amplia distribución ecológica, encontrándose
en ambientes muy variados, tanto terrestres como marítimos, e incluso
en los más extremos, siendo la fotoautotrofía, fijando CO2
a través del ciclo de Calvin, su principal forma de vida, y contribuyendo
de manera importante a la productividad primaria global de la Tierra.
En relación con esto, es también relevante el hecho de que
muchas cianobacterias sean capaces de fijar el nitrógeno atmosférico,
siendo, a su vez, capaces de hacerlo en condiciones de aerobiosis (de
hecho, ciertas cianobacterias representan los mayores fijadores en amplias
zonas oceánicas contribuyendo de forma importante a la cantidad
total de nitrógeno fijado en vida libre). La existencia conjunta
de la fotosíntesis y de la fijación de nitrógeno
ha requerido el diseño de estrategias que hagan posible el funcionamiento
de ambos procesos antagónicos desde el punto de vista de sus requerimientos
ambientales. Entre tales estrategias la separación en el tiempo
o en el espacio de ambas funciones permite el desarrollo normal de la
célula en condiciones de bajos niveles de nitrógeno combinado.
En este sentido, merece particular mención la capacidad de algunas
estirpes filamentosas de desarrollar unas células enormemente especializadasen
la fijación del nitrógeno, heterocistos, en ambientes aeróbicos.
Estas células se diferencian a partir de determinadas vegetativas,
situadas a espacios semirregulares a lo largo del filamento, mediante
un proceso que provoca drásticos cambios, tanto estructurales como
funcionales, encaminados a aumentar la eficacia del proceso de fijación
y a la protección de éste frente al oxígeno (tanto
ambiental como el producido mediante la fotosíntesis oxigénica).
Las bases moleculares del proceso de diferenciación de los heterocistos
y el establecimiento del patrón de distribución de los mismos
en el filamento cianobacteriano constituyen uno de los campos más
activos en el estudio actual de las cianobacterias y, asimismo, representa
un modelo simple de establecimiento de patrones espaciales de diferenciación
cuyo estudio puede abordarse con la gran variedad de herramientas desarrolladas
para el análisis genético-molecular de las cianobacterias,
que incluyen la construcción de estirpes y la disponiblidad de
la secuencia completa de los genomas de más de 30 de ellas, lo que está posibilitando un gran avance en el estudio de la filogenia y la evolución de este filum bacteriano. |