Diferencia entre revisiones de «Ecología microbiana»

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Revisión del 00:31 12 may 2010

La 'ecología microbiana' es la rama de la ecología que estudia a los microorganismos en su ambiente natural, los cuales mantienen una actividad continua imprescindible para la vida en la Tierra.

Los mecanismos que mantienen la diversidad microbiana de la biosfera son la base de la dinámica de los ecosistemas terrestres, acuáticos y aéreos. Es decir, la base de la existencia de las selvas y de los sistemas agrícolas, entre otros. Por otra parte, la diversidad microbiana del suelo es la causa de la fertilidad del mismo.

Esto va más allá del papel que se les adjudicaba tradicionalmente, el cual se restringía a la degradación y reciclaje de la materia orgánica y al mantenimiento de los principales ciclos de fijación, captación y liberación de algunos elementos químicos y sus principales compuestos. Comúnmente no se concibe la extinción de las comunidades microbianas; sin embargo, el impacto de esta posibilidad será evidente cuando decaigan las funciones ecosistémicas reguladas por los microorganismos.

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 Esto va más allá del papel que se les adjudicaba tradicionalmente, el cual se restringía a la degradación y reciclaje de la [[materia orgánica]] y al mantenimiento de los principales ciclos de fijación, captación y liberación de algunos elementos químicos y sus principales compuestos. Comúnmente no se concibe la extinción de las comunidades microbianas; sin embargo, el impacto de esta posibilidad será evidente cuando decaigan las funciones ecosistémicas reguladas por los microorganismos.
- Aplicación
-Para la ecología microbiana, la pregunta central es tratar de discernir porqué los organismos están en un sitio dado con ciertas abundancias en un tiempo determinado. Dentro del marco de estudio de la ecología es importante evaluar la diversidad, abundancia y distribución de los organismos a diferentes escalas que van desde el paisaje, el ecosistema, las comunidades y finalmente las poblaciones de las diversas especies.
-Gracias al descubrimiento de diferentes estrategias moleculares que permiten identificar a los microorganismos a partir de su DNA ahora podemos caracterizar y contar bacterias casi tan fácilmente como lo hace un ecólogo de plantas o animales. Adicionalmente, los métodos moleculares han abierto nuevas posibilidades de análisis de la función bacteriana.
-Ejemplos
-I. BIOFILMS: interacciones entre microorganismos y superficies en los procesos de biofouiling (bioensuciamiento) y biorremediación
-Las biopelículas son organizaciones microbianas compuestas por microorganismos que se adhieren a las superficies gracias a la secreción de un exopolímero. Estas conformaciones microbianas presentan características como heterogeneidad, diversidad de microambientes, resistencia a antimicrobianos y capacidad de comunicación intercelular que las convierten en complejos difíciles de erradicar de los ambientes donde se establecen. En el hombre las biopelículas se asocian con un gran número de procesos infecciosos que por lo general son de transcurso lento, ocasionando que su control sea costoso. En el área industrial y del medio ambiente el papel de las biopelículas se centra en el biofouling y la bioremediación. El biofouling es la contaminación de un sistema producido por la actividad microbiana de la biopelícula, mientras que la bioremediación utiliza las biopelículas para mejorar las condiciones de un sistema contaminado. El estudio de las biopelículas es un área excitante en continua evolución; tienen repercusiones importantes para la humanidad las implicaciones que presentan estas asociaciones en los diversos ámbitos de la medicina y la industria
-II. Calculo de diversidad microbiana:
-Hasta el momento la metodología clásica para calcular la biodiversidad de los microorganismos del suelo o de ambientes similares consistía en tomar una muestra de suelo (generalmente a 10 centímetros de profundidad) y sembrarla en agares nutritivos específicos para microorganismos del suelo, luego microscópicamente se separaban de acuerdo a la morfología de la colonia y del microorganismo, finalmente se aplicaban test morfo-fisiológicos (pruebas bioquímicas), generalmente específicas para el grupo de microorganismos en el que tuviésemos interés. Luego se realizaban cálculos matemáticos adecuados a nuestro estudio (fenética). Dicha metodología sigue siendo válida en muchos casos.
-La nueva era en la microbiología molecular desencadenó el reconocimiento de la presencia de una gran diversidad microbiana que hasta la década de los ochenta resultaba totalmente desconocida. La incorporación de novedosas y potentes técnicas moleculares modernas que no requieren del cultivo previo de los microorganismos permite el estudio de la diversidad, estructura y dinámica de comunidades microbianas. En el caso particular del suelo, algunos autores estiman que sólo el 1% de los microorganismos del suelo crecen en medios de cultivo en el laboratorio entonces, según esto, si pretendemos valorar la diversidad total de microorganismos que existen en un ecosistema dado no podemos sacar conclusiones válidas contando con sólo el 1% de la población. Tratando de ampliar la muestra analizada se plantea otra alternativa: la muestra de suelo en cuestión no se siembra en medios de cultivo sino que se aplican directamente métodos moleculares. Estas técnicas se basan en el análisis de marcadores moleculares como por ejemplo los genes que codifican para RNA ribosómico, y en especial del gen que codifica para la subunidad menor del ribosoma bacteriano, 16S rRNA. Este tipo de marcadores se extraen directamente de muestras de suelo y permite diferenciar distintos grupos de microorganismos. Por otra parte, la utilización combinada de diferentes técnicas moleculares (Clone Library, T-RFLP, y FISH entre otras) basadas en ambos marcadores se ha impuesto rápidamente debido a la relativa facilidad metodológica que implican los análisis de estos compuestos y a la gran cantidad de información que proporciona respecto a la diversidad y la composición de las comunidades microbianas, la estimación de la abundancia de microorganismos específicos, como así también respecto de sus interacciones y su funcionalidad en el ambiente natural. De esta forma podemos tener un valor más real de la diversidad de un ecosistema dado y podemos hacer comparaciones entre distintas muestras que pueden pertenecer a diferentes ambientes.