Este documento resume investigaciones sobre bacterias resistentes al arsénico. Describe cómo algunas bacterias pueden reducir y oxidar compuestos de arsénico o incorporar arsénico en su ADN en lugar de fósforo. También describe el descubrimiento de la NASA de una bacteria capaz de crecer y reproducirse usando arsénico en lugar de fósforo en su ADN, lo que sugiere que los seis elementos considerados fundamentales para la vida podrían no ser necesariamente los únicos posibles.

1. Universidad de Puerto Rico en Arecibo
Departamento de Biología
BACTERIAS RESISTENTES AL
ARSÉNICO
Biol 3919
8 de diciembre de 2011
Por: María Estefanía Colón
Iliana Estremera Vélez

2.  Introducción
 Objetivos
 Resultados y Discusión
 Conclusión

3. Por medio de este trabajo se pretende ampliar los
conocimientos a cerca de las formas de vida de microorganismos
extremófilos. Los cuales crecen en ambientes totalmente
diferentes, nuestro enfoque lo será solo en microorganismos
capaces de resistir e incorporar el arsénico.

4.  Identificar bacterias resistentes al arsénico
 Familiarizarnos con los mecanismos de resistencia
al arsénico
 Conocer sobre una nueva forma de vida
descubierta por la NASA

5.  Metaloide tóxico para cualquier forma de vida
presente en el ambiente.
 Se encuentra en estado natural en rocas, suelo, aire y
sistema acuáticos.
 En dos formas como arseniato y arsenito.
 Contaminante natural en cuerpos de agua.
 Análogo químico de fósforo.

6.  Operón (ars) provee resistencia al arsénico. Por medio
de tres a cinco genes que son parte de los plásmidos o
cromosomas.
 Reducción de arsenato a arsenito con la enzima oxidasa
como una desintoxicación.
 Metilación de asernito:con lleva reducción de arsenito y
transformación de arsenito a compuesto orgánico
metilado.

8. Azizur &
Hasegawa,2011).
 Plantean la distribución del arsénico tanto en sistemas de
agua dulce como de agua salada.
 Concentraciones de As en río son debido a entrada de
fuentes geotermales, de aguas subterráneas y evaporación.

9.  En lagos es influenciada por la entrada de fuentes geotermales y
las actividades mineras.
 La producción de arsenito en estos sistemas es llevada a
cabo por fitoplancton y algas que captan arseniato y lo
convierten en arsenito.
 Se encontró metilarsenico en ambos sistemas

10. (Hsiu-Chuan,
Chu et al, 2011).
 Bacterias reductoras y oxidantes, fueron expuestas a
pruebas de MIC en condiciones aeróbicas y anaeróbicas.
 Entre un total de 11 bacterias aisladas de acuífero, fueron
identificadas en los géneros: Pseudomonas, Bacillus, Vibrio,
Citrobacter, Enterobacter, Bosea y Psychrobacter.

11.  Estas crecían en altas concentraciones de arseniato y
arsenito pero pocas mostraron resistencia a
arseniato.
 De todas las bacterias bajo estudio, se destaco AR-
11 fue capaz de reducir arseniato a arsenito y
oxidar arsenito.

12. (Takeuchi, Kawahata et al, 2007).
 Bacterias resistentes a arsénico aisladas de suelos
contaminados con arsénico y fuentes hidrotermales en Japón.
 En un total de nueve cepas estudiadas, todas las cepas
marinas: Vibrio alginolyticus, Halomonas marina, Alteromonas
macleodii y Marinomonas communis.
 E. coli mostró alta cantidades de arsénico acumuladas sin tener
operón ars y M. communis pudo disminuir altas concentración
de arsénico.

13.  Un grupo de investigadores con el apoyo de la
NASA.Han descubierto el primer microorganismo
capaz de desarrollarse y reproducirse en arsénico.
 Los seis elementos básicos de todas las formas de
vida en la Tierra lo son: el carbono, hidrógeno,
nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre.

14.  El fósforo es parte de la columna vertebral química del ADN y
del ARN, las estructuras que transportan las instrucciones
genéticas para la vida.
 Este microorganismo tiene la capacidad de incorporar el
arsénico (altamente tóxico) a su ADN, sustituyendo al fósforo
que es parte esencial de su información genética.
 Fue encontrado en el Lago Mono en California.

15.  El lago es la cuenca de un volcán de unos 22 km de diámetro.
 Es un lago alcalino e hipersalino.
 Contiene altas concentraciones de arsénico.
 Se encuentran microorganismos que son "extremófilos", esto quiere decir
microorganismos que son capaces de vivir, adaptarse y reproducirse en
lugares que podrían matar a muchas formas de vida.
Figura:1.1 Lago Mono captada desde la
órbita de la Tierra por Astronautas de la
NASA

16.  Felisa Wolfe-Simon dijo: "Sabemos que algunos
microorganismos pueden respirar arsénico, pero lo que
encontramos es un microorganismo que hace algo
completamente distinto: construye partes de sí mismo
con el arsénico".
Figura:1.2

17.  El microorganismo recién descubierto, la cepa GFAJ-
1, es miembro de un grupo común de bacterias, las
Gammaproteobacterias.
 Los microorganismos del lago crecieron con una dieta
muy baja en fósforo y muy generosa en arsénico.
Cuando los investigadores quitaron el fósforo y lo
reemplazaron con arsénico, los microorganismos
continuaron creciendo y reproduciendoce.

18. Figura:1.3 Figura:1.4
Creciendo en Arsénico Creciendo en fosforo

20. Al concluir este trabajo pudimos ampliar nuestros conocimientos sobre la
captación del arsénico, resistencia y la incorporación de este en los
microorganismos. Llegamos a la conclusión de que no son necesarios los seis
elementos “fundamentales” para la vida, sino que pueden existir otros. Todo
esto por medio de la recopilación de diversas investigaciones.