Bacterias y reg menes de precipitaciones atmosfe ricas

Profesor: D. Fernando Calero

Realizado por: Juan Manuel Jimnez Vacas (Grupo 3)

Las precipitaciones son producidas por distintas causas. Hay muchos factores que intervienen

en este proceso, pero uno de los ms importantes es la presencia de ncleos de condensacin

(partculas de pequeo tamao que actan como superficie alrededor de la cual se forman

capas concntricas de hielo, que al tomar un peso considerable caen, por accin de la

gravedad, pasando a ser gotas de lluvia, granizo o bien nieve).

Hay varios tipos de ncleos de condensacin, partculas inorgnicas (polvo, minerales, rocas) o

partculas orgnicas (polen). Entre las ltimas destacan las bacterias, ya que son los ncleos de

condensacin ms efectivos, segn se ha demostrado en recientes investigaciones.

Es importante destacar que no todas las bacterias son igual de efectivas en esta labor, sino que

destacan Pseudomonas viridiflava, Xanthomonas campestris y Pseudomonas syringae.

Mencin especial merece esta ltima ya que es sobre la que ms estudios se han realizado

dado que es la que ofrece unas caractersticas ptimas como ncleo de condensacin.

P.syringae (bautizada con este nombre por el rbol lilac Syringa vulgaris, de donde fue aislado

por primera vez) es una bacteria de morfologa bacilar, gram negativa y posee unos

caractersticos flagelos polares, como se distingue en la siguiente micrografa electrnica.

Es un patgeno vegetal que puede infectar un amplio rango de especies de plantas, existiendo

ms de 50 diferentes patovares. Muchos de estos patovares fueron en su momento

consideradas especies individuales dentro del Gro. Pseudomonas, pero las tcnicas de biologa

molecular tales como la hibridacin de ADN han mostrado que todos son parte de la especie

P. syringae.

Adems cabe destacar que las especies bacterianas citadas anteriormente comparten ciertas

caractersticas que les proporcionan este poder de nucleacin, como por ejemplo la presencia

en su genoma de genes INA (ice nucleation active), que codifican protenas INA. Estas

glicolipoprotenas son secretadas, se disponen en la membrana externa mediante el anclaje al

glicofosfatidil inositol y actan alineando las molculas de agua a lo largo de repeticiones de 48

aminocidos.

http://es.wikipedia.org/wiki/Syringa_vulgarishttp://es.wikipedia.org/wiki/Especieshttp://es.wikipedia.org/wiki/Patovarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Biolog%C3%ADa_molecularhttp://es.wikipedia.org/wiki/Biolog%C3%ADa_molecularhttp://es.wikipedia.org/wiki/Hibridaci%C3%B3n_(biolog%C3%ADa_molecular)

Representacin protena INA Representacin de estructura en lamina

La presencia de estas protenas hace que las bacterias sean ncleos efectivos de condensacin

porque como resultado de su accin son capaces de hacer subir la temperatura de congelacin

hasta aproximadamente los -4C (el agua debido a las condiciones presentes en la zona de la

troposfera donde se encuentran las nubes, tiene un punto de congelacin de

aproximadamente -20C). Por tanto la presencia de estas protenas hace que se d la

congelacin a una temperatura ms alta, es decir, hay una mayor probabilidad de que ocurra

la precipitacin si estas protenas (y por tanto las respectivas bacterias que las producen) se

encuentran en las nubes.

Esto se representa claramente en la grfica que se adjunta a continuacin:

Uno de los investigadores que ms ha trabajado sobre este tema, David Sands, ide el

denominado ciclo de bioprecipitacin, tras apreciar que otra de las caractersticas que tenan

en comn las bacterias-INA era el carcter fitopatgeno. Este consiste en lo siguiente:

Las bacterias epifitas en cuestin son arrastradas de las hojas por el viento, haca la atmsfera,

donde actan como ncleos de condensacin efectivos al sintetizar las ya citadas protenas

INA, provocando las lluvias para poder volver de esta forma a tierra o bien a colonizar nuevas

plantas (por tanto es una forma de expansin a lo largo del globo terrestre). Tras esto el ciclo

se repetira una y otra vez.

A continuacin se expone un esquema de lo citado anteriormente:

Por ltimo, como en todas las investigaciones, hay un carcter econmico asociado

importante, es decir, estos descubrimientos tienen aplicaciones comerciales. En este caso hay

algunas que ya se usan desde hace bastantes aos, como por ejemplo la produccin de nieve

artificial (hay una importante venta de protenas INA purificadas, por parte de casas

comerciales, para que estn sean aadidas a los caones de nieve artificial que hay presentes

en las pistas de patinaje de todas las estaciones) y otra muy importante, de carcter futurista,

sera la produccin de lluvia artificial (poniendo en contacto a estas bacterias o a las protenas

INA directamente con las nubes, imitando el ciclo de bioprecipitacin en lugares donde no se

de este, etc) con la repercusin social que esto tendra, ya que se acabara con la sequa en

ciertos lugares del mundo.

BIBLIOGRAFIA

Libros:

- Madigan, Martinko, Parker. Brock, Biologa de los microorganismos. 10 Edicin.

Barcelona: Pearson.

- Schlegel, H. Microbiologa general. Barcelona: Omega.

Pgs. Web:

- http://aem.asm.org/content/28/3/456.full.pdf

- http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0864-34662010000100013

- http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Bacterial_nucleation_in_pseudomonas_syri

ngae#Ice_Nucleation_Active_.28INA.29_Proteins

- http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Bioprecipitation

- http://bioinformatica.uab.es/biocomputacio/treballs02-

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