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Las temperaturas elevadas provocan la muerte celular por inactivación y desnaturalización de componentes vitales. Pero, por increíble que parezca, hay bacterias y arqueas (primas hermanas de las bacterias) que viven y se desarrollan a temperaturas superiores a 100ºC. El descubrimiento de microorganismos hipertermófilos ha fomentado en las últimas décadas la revisión de las propiedades moleculares de sus componentes. Ejemplos típicos de esta sorprendente termorresistencia son microorganismos como Pyrodictium, que crece y se divide a 108ºC, Pyrolobus que lo hace a 113ºC y otros casos que resisten vivos hasta 121ºC. Se ha sugerido que la vida pudo iniciarse durante las altas temperaturas características de la Tierra primitiva y que los hipertermófilos representan un residuo de estadios evolutivos iniciales que más tarde se adaptaron a temperaturas inferiores. En la actualidad estos microorganismos están confinados a ambientes ecológicos muy reducidos como géiseres, fumarolas, solfataras o chimeneas oceánicas y, de existir el infierno, podríamos encontrarlos allí.
Los constituyentes moleculares de los hipertermófilos presentan propiedades bioquímicas singulares. La resistencia al calor está codificada genéticamente y sus proteínas difieren de las de otros organismos por contener una elevada proporción de aminoácidos cargados, como glutámico y arginina, que favorecen una estructura proteica estable mediante puentes de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas internas y enlaces salinos. Además, los hipertermófilos producen chaperoninas, que son elementos que facilitan el plegamiento permanente de otras proteínas favoreciendo su termoestabilidad. Por otra parte, para evitar que el efecto térmico desnaturalice el ADN separando sus dos cadenas, estos microorganismos tienen proteínas específicas que se unen al ácido nucleico impidiendo su disociación, junto a grandes concentraciones de magnesio que neutralizan los fosfatos y estabilizan las cadenas. Adicionalmente poseen un enzima único, la girasa inversa, que provoca un superenrrollamiento del ADN para aumentar su termorresistencia. Otra propiedad distintiva de los hipertermófilos es que sus membranas celulares no presentan fosfolípidos sino isoprenoides unidos a glicerol por enlaces éter, que son enlaces más fuertes y estables que los de tipo éster presentes en las membranas del resto de los organismos.
Los microorganismos hipertermófilos tienen interés biotecnológico. Sus resistentes proteasas se emplean en la producción de detergentes que hacen posible el lavado a altas temperatura en nuestras lavadoras. Y, sobre todo, el uso de sus polimerasas termoestables ha revolucionado la biología molecular al permitir los ciclos de elevada temperatura que son necesarios en la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) como método simple y rápido para la clonación de ADN.