Un microbio, también llamado microorganismo, es un ser vivo, o un sistema biológico, que solo puede visualizarse con el microscopio. La ciencia que estudia los microorganismos es la microbiología. Son organismos dotados de individualidad que presentan, a diferencia de las plantas y los animales, una organización biológica elemental.
Los virus
Los virus son parásitos intracelulares submicroscópicos, compuestos por ARN o por ácido desoxirribonucleico (ADN) —nunca ambos— y una capa protectora de proteína o de proteína combinada con componentes lipídicos o glúcidos. En general, el ácido nucleico es una molécula única de hélice simple o doble; sin embargo, ciertos virus tienen el material genético segmentado en dos o más partes. La cubierta externa de proteína se llama cápsida y las subunidades que la componen, capsómeros. Se denomina nucleocápsida, al conjunto de todos los elementos anteriores. Algunos virus poseen una envuelta adicional que suelen adquirir cuando la nucleocápsida sale de la célula huésped. La partícula viral completa se llama virión. Los virus son parásitos intracelulares obligados, es decir: sólo se replican en células con metabolismo activo, y fuera de ellas se reducen a macromoléculas inertes.
Los Virus en la Evolución
La transducción como método de tranferencia horizontal de genes (THG) está absolutamente desarrollada en el mundo procariota. Así, el comparto de secuencias genéticas funcionales por integración vírica actúa como un mecanismo de adaptación rápida y de carácter poblacional (a diferencia de los fenómenos de conjugación y transformación, más específicos y limitados). La cantidad de información contenida en los genomas víricos es asombrosa, portando todo tipo de secuencias útiles como son las de producción de quitina y ácido hialurónico o implicadas en la fotosíntesis y la motilidad celular, hasta el punto de considerarse que toda la diversa información genética bacteriana está contenida y representada en el pool de los viromas como secuencias transferibles.
Desde un punto de vista histórico, la THG parece haber sido un mecanismo muy activo e importante en la configuración del mundo procariota. Así, análisis comparativos de mecanismos de obtención de energía y otros sistemas celulares revelan una complicada trama filogenética no acorde con los procesos de divergencia vertical, sino mucho más plausiblemente con reiterados eventos de THG. Este proceso de dispersión de caracteres debió ser fundamental para establecer la actual versatilidad de los microorganismos, pero también para el establecimiento de los pautas de los ecosistemas y los ciclos biogeoquímicos.
Dentro de los genomas eucariotas, los virus también han cumplido con funciones de tipo evolutivo. Además de haberse documentado diversos eventos de transferencia horizontal en animales, vegetales y hongos, nos encontramos las actividades derivadas de los elementos móviles o transponibles (ETs). De hecho, los ETs, especialmente los retrotransposones, parecen estar profundamente relacionados con virus de vida libre. Siendo un componente mayoritario de los genomas de organismos pluricelulares, los ETs están implicados en fenómenos de reordenamiento físico del genoma como son la duplicación, translocación, deleción, y fusión de exones y cromosomas; así como en fenómenos de neorregulación del material genético por procesos de splicing alternativo, regulación epigenética, transdución 3' y 5', poliadenilación prematura, etc. Especialmente interesante es la ingente cantidad de secuencias LTR de origen retroviral dispersas por el genoma, que al asociarse a una secuencia génica puede actuar como promotor alternativo cambiando los patrones de expresión del producto, tanto para genes de copia única como para duplicados y retrogenes (pseudogenes funcionales producidos por la actividad de transcripción inversa de los retrotransposones). Todo este repertorio de propiedades se traduce en un fascinante potencial para la reestructuración general de los genomas y la neorregulación tejido-temporal14 de las secuencias transcribibles. A efectos prácticos, encontramos que los ETs participan activamente en procesos fundamentales para la vida de los organismos y que además son de carácter marcadamente evolutivo, como son la formación del sincitio trofoblasto humano (HERVW-sincitina), la producción de amilasa salivar, las encimas clave del sistema inmune(RAG1 y RAG2, derivadas de un transposón ancestral), el desarrollo embrionario en general y la formación de áreas del cerebro específicas de mamífero (SINES), entre otros múltiples casos. La conservación en el tiempo de estos elementos, su variación entre organismos y su implicación en los procesos de desarrollo y regulación génica indican que estos elementos cumplen con funciones de carácter evolutivo de gran importancia, hasta el punto de considerarse por algunos autores como el verdadero motor de la evolución.
En verdad, la variedad y potencial de estos fenómenos a la hora de generar innovaciones evolutivas, en conjunto a la creciente importancia de las secuencias de tipo regulador en nuestro conocimiento del genoma y la evolución (como en el origen de los vertebrados),contrasta sorprendentemente con la inesperada homogeneidad de los genes estructurales, a priori responsables del cambio evolutivo por mutación y selección gradual.
En todo caso, dada la representación de los virus y sus secuencias relacionadas, tanto en el mundo eucariota como procariota, y las funciones que representan tanto dentro como fuera de los organismos, parece que estas partículas han sido y son fundamentales en la configuración de los seres vivos actuando como cassetes transmisibles de información capaces de remodelar y reconfigurar a los organismos en los que se integran.
Al desempeñar estas funciones, los virus pueden llegar a considerarse más como simbiontes a largo plazo14 que como parásitos estrictos e incluso DNA “egoísta” o “basura”.
Bacterias y arqueas
Las bacterias y las arqueas son microorganismos de morfología procariota. Las células de estos organismos no cuentan con un núcleo ni con organelos membranosos en su interior. Sin embargo, ambos son tan diferentes que conforman dominios completamente separados, el Dominio Bacteria y el Dominio Archaea.
Las arqueas se conocían antes como arquebacterias y se consideraban un grupo de bacterias, aunque con características bioquímicas diferentes que le hacían formar su propio reino, el Reino Monera, dentro del superreino Prokaryota.
Posteriormente se descubrió, gracias a los estudios de material genético, que la evolución de las arquebacterias y de las bacterias había sido independiente, así que las arqueas ya no se podían considerar como un grupo de bacterias. Nació así la clasificación actual de tres dominios: Archaea, Bacteria y Eukarya.
Las arqueas y las bacterias son morfológicamente muy similares pero las arqueas se sitúan más cerca de las Eucariotas, en especial algunos genes y rutas metabólicas de transcripción y traducción.
Algunas diferencias destacadas:
1. No se conoce ninguna especie de arqueas que se reproduzca por esporas, a diferencia de los dominios Bacteria y Eukarya. Tampoco ninguna en la que haya reproducción sexual. Se reproducen principalmente por fisión binaria, gemación o fragmentación.
2. Otra característica bioquímica única de las arqueas son unos éteres lipídicos de su membrana citoplasmática que no se observa en los otros dominios.
3. Las arqueas pueden habitar un amplio espectro de ambientes, siendo muchas de ellas extremófilas, amantes de ambientes extremos de temperatura, pH o salinidad. Pero se han encontrado prácticamente en cualquier hábitat, siendo muy numerosas en los océanos, tanto que entre las arqueas del plancton puede que se encuentre alguno de los organismos más numerosos del planeta.
4. En el intestino humano, como parte de la flora, existen arqueas metanógenas, unos organismos que necesitan un ambiente anaerobio estricto y que producen metano, principal componente del gas natural, motivo por el que se cree que tienen un papel muy importante en la degradación de la materia orgánica en la naturaleza.
5. Otra característica que diferencia una arquea de una bacteria está en las rutas metabólicas fotosintéticas. Existen bacterias y eucariotas que pueden realizar fotosíntesis oxigénica; sin embargo, existen arqueas capaces de hacer fotosíntesis pero no oxigénica, que no produce O2. La mayoría de arqueas fotosintéticas son fotoheterótrofas. También existen arqueas que fijan CO2 atmosférico, aunque no utilizan la energía solar para hacerlo.
PROTOZOARIOS
La palabra protozoario significa "pequeño animal". Son llamados así porque muchas especies se comportan de manera semejante a animales minúsculos. Ellos buscan y recolectan bacterias, algas y otros protozoarios como alimento.
Los protozoarios constituyen un grupo heterogéneo de unos 25.000 organismos microscópicos, unicelulares que poseen estructura celular típica. Son animales generalmente microscópicos, cuyo cuerpo está formado por una sola célula o por una colonia de células iguales entre sí, es decir, aunque son unicelulares deben reconocerse como organismos completos en cuyas estructuras se llevan a cabo todas las funciones propias de animales multicelulares. Se reproducen por segmentación. Cada célula da lugar a dos células hijas.
A veces pueden intercambiar material genético. Se clasifican según su capacidad de movimiento. Los protozoarios viven en lugares húmedos: lagunas, charcos, agua de ríos, suelo húmedo. También hay protozoarios en el mar. Algunos son parásitos que viven en líquidos orgánicos como la sangre.
Los protozoarios son primariamente acuáticos y viven en el agua dulce o salada, en pequeñas lagunas o en los océanos. Algunos viven en el suelo húmedo arrastrándose en la capa de agua que rodea a cada partícula del suelo. Los protozoarios parásitos se pueden encontrar en sangre y líquidos tisulares de plantas
Algunos absorben el alimento a través de sus membranas celulares. Otros, como las amibas, rodean el alimento y lo engullen (tragar la comida sin masticarla, es decir, tragar la comida atropelladamente y sin mascarla). Otros tienen aberturas llamadas poros bucales, con los cuales barren el alimento.
Todos los protozoarios digieren su alimento dentro de compartimientos similares a estómagos llamados vacuolas.
Otros protozoarios se impulsan agitando estructuras llamados flagelos similares a pelos largos, como se impulsa con la cola un pez a través de su hogar acuoso.
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