Magnetosomas: brújulas microbiológicas

magnetosomas las brújulas microbiológicas

¿Asociarías el término magnetosoma a una brújula? Las brújulas son instrumentos muy útiles para orientarnos, y aunque nunca hayas utilizado una, lo más probable es que hayas oído hablar acerca de estas. En ellas aparecen reflejados los puntos cardinales, de modo que la brújula se va moviendo en función del polo magnético que posee el planeta Tierra, permitiéndonos así encontrar el norte. Pero seguro que no has llegado hasta aquí para leer acerca de brújulas, ¿o sí?

Si te dijera que hay microorganismos que poseen orgánulos en su interior que les ayudan a orientarse en función del polo magnético de la Tierra -como si de una brújula se tratara- ¿lo creerías? Hoy hablaremos de los magnetosomas, o como personalmente a mí me gusta llamarlos: las brújulas microbiológicas.

¿Qué son los magnetosomas?

Realmente, los magnetosomas son órganulos que encontramos en el interior de algunas bacterias flageladas acuáticas. Puesto que los flagelos son apéndices celulares que aportan movilidad a una célula, gracias a ellos van a poder desplazarse por donde gusten por el entorno acuático. Por tanto, estamos hablando de células que poseen capacidad de movimiento. Además, gozan de una característica muy curiosa: son anaerobias o microaerófilas, lo que implica que los lugares donde viven o bien no tienen oxígeno, o bien las cantidades en las que se encuentra son muy reducidas.

Así, a los organismos bacterianos (procariotas) que poseen estos magnetosomas se les denomina bacterias magnetotácticas. Por otra parte, este orgánulo está compuesto de cristal de magnetita (Fe3O4). La magnetita es un mineral de hierro muy común en la naturaleza y se encuentra como componente de algunos suelos del planeta Tierra. Presenta un fuerte magnetismo y, al encontrarse como componente principal del magnetosoma, le permite alinearse en el interior celular cuando la bacteria se encuentra orientada con el polo magnético. Esto permite que puedan desplazarse en el medio acuático en el que se encuentran inmersas.

Se podría decir que su capacidad de movimiento no es aleatoria, puesto que emplean los magnetosomas como un GPS magnético, gracias al que se van desplanzando hacia donde las condiciones ambientales son más favorables para su ciclo vital.

Magnetosomas alineados en el interior bacteriano
Magnetosomas alineados en el interior bacteriano. Trabajo de Perla01117360 obtenido de Wikipedia

Composición y mecanismo de acción de las brújulas microbianas

Aunque los magnetosomas fueron descubiertos y descritos alrededor del 1975, hoy en día se sigue estudiando e investigando posibles aplicaciones biotecnológicas. Su composición principal, como he descrito anteriormente, es un cristal de magnetita, pero está rodeado de una bicapa lipídica con proteínas especificas. Esta membrana compuesta de lípidos y proteínas le confiere una función con unas características únicas e impresionantes, nunca antes vistas en el mundo microbiológico.

Además, la síntesis de este orgánulo está regulada estrictamente por los genes bacterianos, los cuales también controlan su actividad. Estas funciones de control son fundamentales en la medida que, un uso desafortunado de este orgánulo, puede desencadenar la muerte del individuo. Al estar embebidos en el interior celular, y gracias al polo magnético terrestre, los cristales de magnetita se van alineando y adquiriendo una disposición en forma de cadena, permitiendo a la bacteria orientarse y situarse con respecto al norte. Debido a esto, son capaces de poner rumbo a través del campo magnético terrestre hacia zonas donde las concentraciones de oxigeno son bajas o nulas o bien donde las concentraciones de nutrientes son mayores.

Recuerda lo mencionado anteriormente: estas bacterias viven en ambientes anaerobios (sin oxigeno) o microareofilos (con un porcentaje bajo de oxigeno) por tanto es lógico que vayan buscando lugares donde poder desarrollarse eficientemente sin correr riesgos.

Algunos ejemplos de bacterias que producen magnetosomas son el género Magnetospirillum  o el género Magnetococcus.

Cristales de magnetita, el componente principal del magnetosoma. Trabajo de Perla01117360 obtenido de Wikipedia

Conclusiones

La vida no para de sorprendernos y cada día los avances en ciencia nos hacen descubrir cosas que hace tiempo parecían impensables. Pero del mundo de las brújulas microbiológicas nos queda mucho por descubrir, aún así es innegable que los magnetosomas son de gran interés biológico por la gran ventaja evolutiva que supone su uso para la supervivencia de ciertos tipos de bacterias. Además, las posibles aplicaciones en el sector biotecnológico son muy amplias y se trabaja a diario para conocer más acerca de todo esto.

Como hemos visto, el saber orientarse no es solo cosa de animales como las aves o los humanos, sino también del mundo microscópico que se esconde de nuestros ojos. Como hemos descubierto hoy estos microorganismos han desarrollado mecanismos que, sin darnos cuenta, hemos reproducido nosotros artificialmente. Así que recuerda que muchos organismos llevan una pequeña brújula en su interior, y seguro que la próxima vez que tengas una brújula en la mano o utilices un GPS podrás recordar que no somos los únicos que hacemos uso de estas herramientas.

Referencias

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/16373532/

https://science.sciencemag.org/content/190/4212/377

https://digitalcommons.calpoly.edu/phy_fac/109/

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Samuel Soria

Graduado Superior en Laboratorio de Análisis Clínicos y Biomédicos, ejerciendo actualmente en el ámbito hospitalario. Estudiante de Ciencias Biológicas en la Universidad Complutense de Madrid. Apasionado de la biología, las células y la genética. Divulgando para que la ciencia esté al alcance de todos.

8 comentarios en «Magnetosomas: brújulas microbiológicas»

  1. ¡Interesantísimo! No tenía ni idea de este tema, ¡qué organismos tan fascinantes!
    Muchas gracias de nuevo, Samuel. Por favor, sigue con tus publicaciones, me encantan.

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