Desulfovibrio vulgaris

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Desulfovibrio vulgaris

Desulfovibrio vulgaris
Taxonomía
Dominio: Bacteria
Filo: Pseudomonadota
Clase: Deltaproteobacteria
Orden: Desulfovibrionales
Familia: Desulfovibrionaceae
Género: Desulfovibrio
Especie: D. vulgaris
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Desulfovibrio vulgaris es una especie de bacteria gramnegativa reductora de sulfato de la familia Desulfovibrionaceae.[1]​ También es una bacteria anaeróbica reductora de sulfato que es un organismo importante involucrado en la biorremediación de metales pesados en el medio ambiente.[2]​ Desulfovibrio vulgaris se utiliza a menudo como organismo modelo para las bacterias reductoras de azufre,[3]​ y fue la primera de estas bacterias en cuyo genoma se secuenció.[4]​ Es de naturaleza ubicua y también se le ha implicado en una variedad de infecciones bacterianas humanas, aunque puede que solo sea un patógeno oportunista.[5]​ Este microbio también tiene la capacidad de soportar ambientes de alta salinidad, lo que se logra mediante la utilización de osmoprotectores y sistemas de eflujo.[6]​

Descripción[editar]

Desulfovibrio vulgaris es una bacteria reductora de sulfato (SRB) que desempeña un papel importante en el ciclo de los elementos.[4]​ El metabolismo de los SRB contribuye a la biorremediación al aumentar su pH.[4]​ Los SRB también desempeñan un papel clave en los ciclos biogeoquímicos.[4]​ Los estudios han demostrado que los SRB crecen mejor con hidrógeno y sulfato.[7]​

Células estrechamente relacionadas de Desulfovibrio alaskensis en acero inoxidable.

Desulfovibrio vulgaris puede utilizarse para eliminar metales del medio ambiente debido a su producción de sulfuro de hidrógeno. También puede realizar este proceso estando expuesto a altas concentraciones de cloruro de sodio.[6]​ Durante la remoción de metales de las pilas de desechos mineros, hubo una eficiencia de remoción del 99% mediante bacterias reductoras de sulfato.[2]​[8]​ Sin embargo, se ha descubierto que, en concentraciones elevadas, los metales pesados pueden resultar tóxicos para D. vulgaris.[2]​ D. vulgaris también puede reducir el metal Cr(VI) altamente tóxico a un Cr(III) menos tóxico y menos soluble.[9]​

Cuando Desulfovibrio vulgaris se expone a una mayor salinidad, responde con la regulación positiva de los genes de quimiotaxis y la regulación negativa de la biosíntesis flagelar.[6]​ La regulación positiva de los genes de quimiotaxis puede ayudar a alejar las células del entorno estresante.[6]​ Otra respuesta común es la acumulación de moléculas pequeñas, polares y neutras que sirven como osmoprotectores, como la glicina betaína (GB) y la prolina.[6]​ Estas moléculas pueden sintetizarse en la célula o importarse.[6]​ Sin embargo, GB solo se importa a la célula y la prolina no es la molécula preferida por Desulfovibrio vulgaris.[6]​

Este microbio también responde al aumento de la salinidad utilizando sus sistemas de eflujo para bombear el exceso de iones de sal fuera de la célula.[6]​ Este proceso, así como la importación de GB, requiere más energía de la que normalmente necesitan las células.[6]​ Desulfovibrio vulgaris también responde aumentando los niveles de transcripción de todos los miembros del operón Hmc, lo que indica que la canalización de electrones aumenta durante el estrés salino.[6]​ Una característica notable de Desulfovibrio vulgaris es que cambia para tener una estructura más alargada cuando se expone a alta salinidad, posiblemente causada por la inhibición de la replicación de ADN.[6]​

Desulfovibrio vulgaris se ha relacionado con varias infecciones bacterianas humanas, pero puede ser simplemente un patógeno oportunista.[5]​ En general, Desulfovibrio puede ser un patógeno débil, pero D. fairfieldensis tiene un potencial patógeno más alto que la mayoría de las otras especies de Desulfovibrio.[5]​ La mayoría de las infecciones por Desulfovibrio son susceptibles al imipenem.[5]​ Estas infecciones son una causa poco frecuente de enfermedades en humanos.[5]​

Referencias[editar]

  1. ↑ Devereux, R.; He, S.H.; Doyle, C.L.; Orkland, S.; Stahl, D.A.; LeGall, J.; Whitman, W.B. (1990). «Diversity and origin of Desulfovibrio species: phylogenetic definition of a family». Journal of Bacteriology 172 (7): 3609-19. PMC 213334. PMID 2361938. doi:10.1128/jb.172.7.3609-3619.1990. 
  2. ↑ a b c Cabrera, G.; Pérez, R.; Gómez, J. M.; Ábalos, A.; Cantero, D. (31 de julio de 2006). «Toxic effects of dissolved heavy metals on Desulfovibrio vulgaris and Desulfovibrio sp. strains». Journal of Hazardous Materials 135 (1): 40-46. ISSN 0304-3894. PMID 16386832. doi:10.1016/j.jhazmat.2005.11.058. 
  3. ↑ Zhou, J.; He, Q.; Hemme, C.L.; Mukhopadhyay, A.; Hillesland, K.; Zhou, A.; He, Z.; Van Nostrand, J.D. et al. (2011). «How sulphate-reducing microorganisms cope with stress: lessons from systems biology». Nature Reviews Microbiology 9 (6): 452-466. PMID 21572460. doi:10.1038/nrmicro2575. Archivado desde el original el 14 de octubre de 2020. Consultado el 5 de julio de 2019. 
  4. ↑ a b c d Heidelberg, J.F.; Seshadri, R.; Haveman, S.A.; Hemme, C.L.; Paulsen, I.T.; Kolonay, J.F.; Eisen, J.A.; Ward, N. et al. (2004). «The genome sequence of the anaerobic, sulfate-reducing bacterium Desulfovibrio vulgaris Hildenborough». Nature Biotechnology 22 (5): 554-9. PMID 15077118. doi:10.1038/nbt959. 
  5. ↑ a b c d e Goldstein, E.J.C.; Citron, D.M.; Peraino, V.A.; Cross, S. A. (2003). «Desulfovibrio desulfuricans Bacteremia and Review of Human Desulfovibrio Infections». Journal of Clinical Microbiology 41 (6): 2752-4. PMC 156571. PMID 12791922. doi:10.1128/JCM.41.6.2752-2754.2003. 
  6. ↑ a b c d e f g h i j k Mukhopadhyay, Aindrila; He, Zhili; Alm, Eric J.; Arkin, Adam P.; Baidoo, Edward E.; Borglin, Sharon C.; Chen, Wenqiong; Hazen, Terry C. et al. (2006). «Salt Stress in Desulfovibrio vulgaris Hildenborough: an Integrated Genomics Approach». Journal of Bacteriology (en inglés) 188 (11): 4068-4078. ISSN 0021-9193. PMC 1482918. PMID 16707698. doi:10.1128/JB.01921-05. 
  7. ↑ Pereira, Patrícia M.; He, Qiang; Valente, Filipa M. A.; Xavier, António V.; Zhou, Jizhong; Pereira, Inês A. C.; Louro, Ricardo O. (1 de mayo de 2008). «Energy metabolism in Desulfovibrio vulgaris Hildenborough: insights from transcriptome analysis». Antonie van Leeuwenhoek (en inglés) 93 (4): 347-362. ISSN 1572-9699. PMID 18060515. doi:10.1007/s10482-007-9212-0. 
  8. ↑ Kim, Sang D.; Kilbane, John J.; Cha, Daniel K. (1999–2003). «Prevention of Acid Mine Drainage by Sulfate Reducing Bacteria: Organic Substrate Addition to Mine Waste Piles». Environmental Engineering Science 16 (2): 139-145. doi:10.1089/ees.1999.16.139. 
  9. ↑ Lovley, Derek R.; Phillips, Elizabeth J. P. (1994–2002). «Reduction of Chromate by Desulfovibrio vulgaris and Its c 3 Cytochrome». Applied and Environmental Microbiology (en inglés) 60 (2): 726-728. Bibcode:1994ApEnM..60..726L. ISSN 0099-2240. PMC 201373. PMID 16349200. doi:10.1128/aem.60.2.726-728.1994. 

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