Shewanella spp.

Nom científic: Shewanella spp., també anomenat Shewy

Classificació:

I·lustració 1.  Bacteris Shewanella spp.
Font:http://genome.jgi-psf.org/she_m/she_m.jpg

• Domini: Bacteris

• Fílum: Proteobacteria

• Classe: Gamma Proteobacteria

• Ordre: Alteromonadales

• Família: Shewanellaceae

• Gènere: Shewanella 

Característiques morfològiques:

Són bacteris gram negatius, amb forma de bacils. Tenen pilis anomenats “nanofils” o “nanocables” que els permeten transferir electrons a un objecte extern.

Tenen un únic  flagel polar, aquest a més de funció motora, també s’ha vist que participa en la creació del biofilm. Presenten una motilitat anomenada “free-swimming”.

Algunes com la S.violacea presenten una aparença violeta, la S.putrefaciens  té una coloració rosa brillant i altres com la S.haliotis tenen una pigmentació taronja rosada. Altres espècies com la S.woodyi presenten una lluminositat característica.

Característiques metabòliques:

Són bactèries anaeròbies facultatives, és a dir, poden viure en condicions amb oxigen o sense, ja que poden tenir metabolisme aerobi o anaerobi. Tot i això la majoria viuen en condicions anaeròbiques  i fan respiració anaeròbica utilitzant cations metàl·lics com acceptors finals en la cadena de transport electrònic, això significa que tenen la capacitat de reduir metalls com el ferro, l’urani o el plutoni. En la S.oneidensis  l’acceptor final d’electrons no està restringit  als metalls, aquesta espècie també pot utilitzar sulfats, nitrats i cromats. A través dels “nanofils” poden subministrar electrons a un objecte exterior. L’espècie S.haliotis utilitza el malat com a font de carboni.

Característiques ecològiques:

Shewanella  forma un ampli grup heterogeni i mundialment distribuïts en la natura. Es troben fonamentalment en ambients marins però també la podem trobar en reservoris aquàtics, reserves energètiques naturals , productes de procedència animal (peix , carn, aus, làctics).  també els podem trobar en qualsevol tipus de sòl, inclús en sòls contaminats com cementiris nuclears.

En aigües marines, principalment es troben a la superfície dels peixos i en provoquen el seu deteriorament (S.baltica), tot i que també n’hi ha que viuen en el sediment marí. Molts d’ells són considerats psicròfils ja que viuen en hàbitats amb temperatures molt baixes.  Per exemple la S.violacea viu a una profunditat de 5.110 m i es considerada extremofil·la, ja que viu en condicions de 8 ºC i 30 MPa.

En la natura creen immenses xarxes elèctricament connectades, anomenades biofilm, que els permeten protegir-se i cooperar metabòlicament. El pellicle és una varietat de biofilm que es forma entre l’aire i el líquid on creix aquesta bactèria. En la S.oneidensis,  la formació del pellicle és força típica, i també està relacionada amb el procés de reducció de metalls pesats.

Altres característiques, aplicacions o problemàtiques:

S.frigidimarina es caracteritza per la seva habilitat de produir àcid eicosapentaenoic.

S.oneidensis  es caracteritza per la seva capacitat de reduir el manganés.

S.putrefaciens és un dels organismes associats amb l’olor de peix podrit, ja que produeix trimetilamina (d’aquí ve el nom de l’espècie de pútrid).

Icona popular

La Shewanella s’ha convertit en una icona per ensenyar l’electrogènesis microbiana i les cèl·lules de combustibles microbianes. També és la protagonista d’un còmic anomenat “Shewy, la Bactèria elèctrica” a més d’uns kits educacionals que estan a la venta per estudiants i aficionats.

Patologies humanes

L’espècie S.haliotis quan entra en contacte amb humans ja sigui a través del contacte directe amb l’organisme que es troba en l’aigua del mar, o bé per la ingesta de peix cru, causa una infecció severa del teixit tou, d’oïda, abdominal  o del tracte biliar.

Solucions contra la contaminació per residus radioactius i metalls pesats

A causa de la seva capacitat per reduir els metalls pesants en el medi ambient a través dels citocroms presents en la membrana externa, la S.oneidensis ha estat objecte d'investigació de la bioremediació.

S. algae té una gran importància pel Departament d’energia dels EUA degut a la seva habilitat per reduir la gran quantitat de residus radioactius presents en les aigües subterrànies fent-los menys solubles.

C₆H₁₂O₆  + 12 U⁶⁺  + 6H₂O + 24 e^-  → 6 CO₂ + 12 U⁴⁺ + 24 H⁺

Aigua soluble                                           Aigua insoluble

Bibliografia:

1. Digplanet (2015). Shewanella. Recuperat de:http://www.digplanet.com/wiki/Shewanella

2. MicrobeWiki (2011). Shewanella oneidensis. Recuperat de: https://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Shewanella_oneidensis#Genome_structure 

3. NCBI (2010).Emerging Infections: Shewanella – A Series of Five Cases. Recuperat de:
   http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3040089/