|
As arqueas e as bacterias son bastante similares en tamaño e forma, aínda que unhas poucas arqueas teñen formas moi inusuais, como as células de forma cadrada aplanadas de ''[[Haloquadratum|Haloquadratum walsbyi]]''<ref>Non confundir con ''[[Haloarcula]] quadrata'', que ten forma similar e foi atopada nas mesmas lagoas salinas.</ref>. Malia a súa semellanza en aspecto coas bacterias, as arqueas posúen [[xene]]s e varias [[vía metabólica|rutas metabólicas]] que son máis parecidas aos dos eucariotas, como os [[encima]]s implicados na [[transcrición xenética]] e na [[tradución de proteínas]]. Outros aspectos da bioquímica das arqueas son tamén exclusivos, como o feito de presentaren enlaces [[éter]] nos seus lípidos da [[membrana plasmática]].<ref name="De Rosa"/> As arqueas utilizan unha variedade de fontes de enerxía moito maior ca os eucariotas, que van desde compostos orgánicos correntes como azucres, a [[amoníaco]], ións metálicos ou mesmo gas [[hidróxeno]]. As arqueas tolerantes ao sal (as [[haloarquea]]s) utilizan a luz do sol como fonte de enerxía, e outras especies de arqueas [[fixación do carbono|fixan o carbono]]; pero, a diferenza de [[planta]]s e [[cianobacteria]]s, ningunha especie de arqueas pode facer as dúas cousas. As arqueas [[reprodución asexual|reprodúcense asexualmente]] por [[fisión binaria]], [[fragmentación (reprodución)|fragmentación]], ou [[xemación]], pero, a diferenza de bacterias e eucariotas, ningunha forma [[espora]]s.<ref name="de Queiroz" />
Inicialmente, as arqueas eran consideradas todas extremófilas que vivían en ambientes con duras condicións, como [[fonte hidrotermal|fontes termais]] e [[lago salgado|lagos salgados]], pero desde entón atopáronse arqueas nos máis diversos [[Hábitat (ecoloxía)|hábitats]], como o [[solo]], [[océano]]s, [[pantano]]s e no [[colon]] humano.<ref name="DeLong"/> As arqueas son especialmente numerosas nos océanos, e as arqueas do [[plancto]] poden ser un dos grupos de seres vivos máis abundantes do planeta. As Archaea son hoxe recoñecidas como unha parte fundamental da vida na Terra, xa que xogan un papel nos [[ciclo do carbono|ciclos do carbono]] e do [[ciclo do nitróxeno|nitróxeno]]. Non existen exemplos claros de arqueas [[patóxeno|patóxenas]] ou [[parasito|parasitas]], pero si de [[Mutualismo|mutualistas]] ou [[comensalismo|comensais]]. Un exemplo son os [[metanóxeno]]s que habitan nos intestinos de humanos e [[ruminante]]s; nestes últimos a súa grangrande abundancia facilita a [[dixestión]]. Os metanóxenos utilízanse para a produción de [[biogás]]<ref name="Schiraldi" /> e no [[tratamento de augas residuais]],<ref name="Schimel" /> e certos encimas de arqueas, que poden resistir altas temperaturas e solventes orgánicos, utilízanse en [[biotecnoloxía]].
== Historia ==
Esta resistencia a ambientes extremos fixo que as arqueas fosen o foco de especulacións sobre as posibles propiedades da [[vida extraterrestre]].<ref>{{cita publicación periódica |autor=Javaux EJ |título=Extreme life on Earth—past, present and possibly beyond |revista=Res. Microbiol. |volume=157 |número=1 |páxinas=37–48 |ano=2006 |pmid=16376523 |doi=10.1016/j.resmic.2005.07.008}}</ref> Algúns hábitats extremófilos non son moi distintos dos que existen en [[Marte]],<ref>{{cita publicación periódica |autor=Nealson KH |título=Post-Viking microbiology: new approaches, new data, new insights |revista=Orig Life Evol Biosph |volume=29 |número=1 |páxinas=73–93 |ano=1999 |pmid=11536899 |url=http://www.kluweronline.com/art.pdf?issn=0169-6149&volume=29&page=73 |doi=10.1023/A:1006515817767}}</ref> o que levou a suxerir que algúns microbios viables poderían ser transferidos dun planeta a outro por [[meteorito]]s ([[panspermia]]).<ref>{{cita publicación periódica |autor=Davies PC |título=The transfer of viable microorganisms between planets |revista=Ciba Found. Symp. |volume=202 |páxinas=304–14; discussion 314–7 |ano=1996 |pmid=9243022}}</ref>
No ano 2001, varios estudos encontraron que as arqueas viven non só en ambientes mesófilos e termófilos senón tamén, e ás veces con grangrande abundancia, a baixas temperaturas. Por exemplo, as arqueas son comúns en ambientes oceánicos fríos como os mares polares.<ref>{{cita publicación periódica |autor=López-García P, López-López A, Moreira D, Rodríguez-Valera F |título=Diversity of free-living prokaryotes from a deep-sea site at the Antarctic Polar Front |revista=FEMS Microbiol. Ecol. |volume=36 |número=2–3 |páxinas=193–202 |ano=2001 |pmid=11451524}}</ref> Aínda máis significativa é a gran cantidade de arqueas que viven nos océanos en condicións non extremas formando parte do plancto (como parte do [[picoplancto]]).<ref name=Karner>{{cita publicación periódica |autor=Karner MB, DeLong EF, Karl DM |título=Archaeal dominance in the mesopelagic zone of the Pacific Ocean |revista=Nature |volume=409 |número=6819 |páxinas=507–10 |ano=2001 |pmid=11206545 |doi=10.1038/35054051}}</ref> Aínda que estas arqueas poden estar presentes en enorme número (ata o 40% da biomasa microbiana), case ningunha destas especies foi illada e estudada nun [[axénico|cultivo puro]].<ref>{{cita publicación periódica |autor=Giovannoni SJ, Stingl U. |título=Molecular diversity and ecology of microbial plankton |revista=Nature |volume=427 |número=7057 |páxinas=343–8 |ano=2005 |pmid=16163344 |doi=10.1038/nature04158 |bibcode = 2005Natur.437..343G }}</ref> En consecuencia, a nosa comprensión do papel das arqueas na ecoloxía dos océanos é rudimentaria, polo que a súa influencia na bioxeoquímica global está en gran medida inexplorada.<ref>{{cita publicación periódica |autor=DeLong EF, Karl DM |título=Genomic perspectives in microbial oceanography |revista=Nature |volume=437 |número=7057 |páxinas=336–42 |ano=2005 |pmid=16163343 |doi=10.1038/nature04157|bibcode = 2005Natur.437..336D }}</ref> Algunhas Crenarchaeota mariñas poden facer a [[nitrificación]], o que suxire que estes organismos poden afectar ao ciclo do nitróxeno oceánico,<ref>{{cita publicación periódica |autor =Konneke M, Bernhard AE, de la Torre JR, Walker CB, Waterbury JB, Stahl DA. |título=Isolation of an autotrophic ammonia-oxidizing marine archaeon |revista=Nature |volume=437 |número=7057 |páxinas=543–6 |ano=2005 |pmid=16177789 |doi=10.1038/nature03911 |bibcode = 2005Natur.437..543K }}</ref> aínda que estas Crenarchaeota oceánicas poden utilizar outras fontes de enerxía.<ref>{{cita publicación periódica |título=Major gradients in putatively nitrifying and non-nitrifying Archaea in the deep North Atlantic |revista=Nature |volume=456 |número=7223 |páxinas=788–791 |ano=2008|doi=10.1038/nature07535 |pmid=19037244 |autores=Agogué H; Brink M; Maaike B; Dinasquet J; Herndl GJ|bibcode = 2008Natur.456..788A }}</ref> Gran número de arqueas atópanse nos [[sedimento]]s que cobren o leito do mar, e estes organismos son a maioría dos que viven a 1 metro de profundidade nos sedimentos oceánicos.<ref>{{cita publicación periódica |autor=Teske A, Sørensen KB |título=Uncultured archaea in deep marine subsurface sediments: have we caught them all? |revista=ISME J |volume=2 |número=1 |páxinas=3–18 |ano=2008 |pmid=18180743 |doi=10.1038/ismej.2007.90}}</ref><ref>{{cita publicación periódica |autor=Lipp JS, Morono Y, Inagaki F, Hinrichs KU |título=Significant contribution of Archaea to extant biomass in marine subsurface sediments |revista=Nature |volume= 454|número= 7207|páxinas= 991–4|ano=2008 |pmid=18641632 |doi=10.1038/nature07174|bibcode = 2008Natur.454..991L }}</ref>
=== Papel nos ciclos bioxeoquímicos ===
{{VT|Biotecnoloxía}}
As arqueas extremófilas, especialmente as resistentes ás altas temperaturas ou a grangrande acidez ou alcalinidade, son unha fonte de encimas que poden funcionar nesas duras condicións e que teñen moitas aplicacións.<ref>{{cita publicación periódica |autor=Breithaupt H |título=The hunt for living gold. The search for organisms in extreme environments yields useful enzymes for industry |revista=EMBO Rep. |volume=2 |número=11 |páxinas=968–71 |ano=2001 |pmid=11713183 |doi =10.1093/embo-reports/kve238 |pmc=1084137}}</ref><ref name=Egorova>{{cita publicación periódica |autor=Egorova K, Antranikian G |título=Industrial relevance of thermophilic Archaea |revista=Curr. Opin. Microbiol. |volume=8 |número=6 |páxinas=649–55 |ano=2005 |pmid=16257257 |doi=10.1016/j.mib.2005.10.015}}</ref> Por exemplo, as [[ADN polimerase]]s termoestables, como a [[ADN polimerase Pfu|ADN polimerase ''Pfu'']] de ''[[Pyrococcus furiosus]]'', revolucionou a [[bioloxía molecular]] ao permitir utilizar a [[reacción en cadea da polimerase]] como unha técnica simple para o clonado do ADN. Na industria, as [[amilase]]s, [[galactosidase]]s e [[pululanase]]s doutras especies de ''[[Pyrococcus]]'', que funcionan por riba dos 100 °C, permiten o procesamento de alimentos a altas temperaturas, como na produción de [[leite]] e [[soro lácteo]] baixos en [[lactosa]].<ref>{{cita publicación periódica |autor=Synowiecki J, Grzybowska B, Zdziebło A |título=Sources, properties and suitability of new thermostable enzymes in food processing |revista=Crit Rev Food Sci Nutr |volume=46 |número=3 |páxinas=197–205 |ano=2006 |pmid=16527752 |doi=10.1080/10408690590957296}}</ref> Encimas destas arqueas termófilas tamén adoitan a ser moi estables en solventes orgánicos, permitindo o seu uso en procesos inocuos para o ambiente da chamada [[química verde]] para sintetizar compostos orgánicos.<ref name=Egorova/> Esta estabilidade fainos máis fáciles de usar en [[bioloxía estrutural]]. En consecuencia os encimas equivalentes aos bacterianos e eucarióticos das arqueas extremófilas son a miúdo utilizados en estudos estruturais.<ref>{{cita publicación periódica |autor=Jenney FE, Adams MW |título=The impact of extremophiles on structural genomics (and vice versa) |revista=Extremophiles |volume=12 |número=1 |páxinas=39–50 |ano=2008 |pmid=17563834 |doi=10.1007/s00792-007-0087-9}}</ref>
A diferenza da gran gama de aplicacións que teñen os encimas arqueanos, o uso das propias células das arqueas en biotecnoloxía está menos desenvolvido. As arqueas metanóxenas son unha parte vital dos procesos de [[tratamento de augas residuais]], xa que forman parte da comunidade de microorganismos que levan a cabo a [[dixestión anaeróbica]] e producen [[biogás]].<ref name="Schiraldi">{{cita publicación periódica |autor=Schiraldi C, Giuliano M, De Rosa M |título=Perspectives on biotechnological applications of archaea |revista=Archaea |volume=1 |número=2 |páxinas=75–86 |ano=2002 |pmid=15803645 |url=http://archaea.ws/archive/pdf/volume1/issue2/1-75.pdf|formato=PDF |doi=10.1155/2002/436561 |pmc=2685559}}</ref> No [[procesamento de minerais]], as arqueas acidófilas son moi prometedoras para a extracción de metais de minerais como [[ouro]], [[cobalto]] e [[cobre]].<ref>{{cita publicación periódica |autor=Norris PR, Burton NP, Foulis NA |título=Acidophiles in bioreactor mineral processing |revista=Extremophiles |volume=4 |número=2 |páxinas=71–6 |ano=2000 |pmid=10805560 |doi=10.1007/s007920050139}}</ref>
|
