Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Hopanoides

Algunos hopanoides representativos: A. Diplopteno, también llamado 22(29)-hopeno B. Diplopterol, también llamado hopan-22-ol, el ciclómero hidratado del diplopteno C. Bacterioho...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita
Algunos hopanoides representativos: A. Diplopteno, también llamado 22(29)-hopeno B. Diplopterol, también llamado hopan-22-ol, el ciclómero hidratado del diplopteno C. Bacteriohopanetetrol (BHT), un hopanoide extendido común D. Hopano, el producto diagenético de A y B que resulta de condiciones reductoras durante la deposición y persiste en el registro rocoso. El producto diagenético de C sería un hopano C 35 extendido .

Los hopanoides son una subclase diversa de triterpenoides con el mismo esqueleto de hidrocarburo que el compuesto hopano . Este grupo de moléculas pentacíclicas se refiere, por lo tanto, a los hopanos, hopanoles y hopanos simples, pero también a derivados extensamente funcionalizados como los bacteriohopanepolioles (BHP) y los hopanoides unidos covalentemente al lípido A. [ 1 ] [ 2 ]

El primer hopanoide conocido, la hidroxihopanona, fue aislado por dos químicos de la National Gallery de Londres que trabajaban en la química de la goma damar , una resina natural utilizada como barniz para pinturas. [ 3 ] Si bien a menudo se asume que los hopanoides se producen solo en bacterias, su nombre en realidad proviene de la abundancia de compuestos hopanoides en la resina de plantas del género Hopea . A su vez, este género recibe su nombre de John Hope , el primer Guardián Regius del Real Jardín Botánico de Edimburgo .

Desde su descubrimiento inicial en una angiosperma , los hopanoides se han encontrado en membranas plasmáticas de bacterias , líquenes , briofitas , helechos , árboles tropicales y hongos . [ 4 ] Los hopanoides tienen estructuras policíclicas estables que se conservan bien en yacimientos de petróleo , rocas y sedimentos, lo que permite interpretar los productos diagenéticos de estas moléculas como biomarcadores de la presencia de microbios específicos y, potencialmente, de las condiciones químicas o físicas en el momento de la deposición . [ 5 ] No se han detectado hopanoides en arqueas . [ 6 ] [ 7 ]

Función biológica

Aproximadamente el 10% de los genomas bacterianos secuenciados tienen un gen shc putativo que codifica una ciclasa de escualeno-hopeno y presumiblemente pueden producir hopanoides, los cuales han demostrado desempeñar diversas funciones en la membrana plasmática y pueden permitir que algunos organismos se adapten a ambientes extremos. [ 8 ] [ 9 ]

Dado que los hopanoides modifican las propiedades de la membrana plasmática en bacterias, se comparan frecuentemente con los esteroles (p. ej., colesterol ), que modulan la fluidez de la membrana y cumplen otras funciones en eucariotas . [ 10 ] Aunque los hopanoides no compensan la deficiencia de esteroles, se cree que aumentan la rigidez de la membrana y disminuyen la permeabilidad. [ 9 ] [ 11 ] [ 12 ] Además, se ha demostrado que las gammaproteobacterias y los organismos eucariotas, como los líquenes y las briofitas, producen tanto esteroles como hopanoides, lo que sugiere que estos lípidos pueden tener otras funciones distintas. [ 4 ] [ 13 ] Cabe destacar que la forma en que los hopanoides se empaquetan en la membrana plasmática puede cambiar dependiendo de los grupos funcionales a los que estén unidos. El hopanoide bacteriohopanetetrol adopta una orientación transversal en las bicapas lipídicas , pero el diplopteno se localiza entre la capa interna y externa, presumiblemente engrosando la membrana para disminuir la permeabilidad. [ 14 ]

El hopanoide diplopterol ordena las membranas al interactuar con el lípido A , un lípido de membrana común en bacterias, de forma similar a como el colesterol y los esfingolípidos interactúan en las membranas plasmáticas eucariotas. [ 10 ] Se demostró que el diplopterol y el colesterol promueven la condensación e inhiben la formación de la fase gel tanto en monocapas de esfingomielina como en monocapas de lípido A modificado con glicanos. Además, tanto el diplopterol como el colesterol podrían rescatar las transiciones de fase dependientes del pH en monocapas de lípido A modificado con glicanos. [ 10 ] El papel de los hopanoides en la tolerancia al ácido mediada por la membrana se ve respaldado además por observaciones de crecimiento inhibido por ácido y anomalías morfológicas de la membrana plasmática en bacterias deficientes en hopanoides con ciclasas de escualeno-hopeno mutantes. [ 15 ] [ 16 ]

Los hopanoides se producen en varias bacterias fijadoras de nitrógeno . [ 9 ] En el actinomiceto Frankia , los hopanoides en las membranas de vesículas especializadas en la fijación de nitrógeno probablemente restringen la entrada de oxígeno al hacer que la bicapa lipídica sea más compacta y densa. [ 17 ] En Bradyrhizobium , los hopanoides unidos químicamente al lípido A aumentan la estabilidad y rigidez de la membrana, mejorando la tolerancia al estrés y la supervivencia intracelular en leguminosas Aeschynomene . [ 18 ] En la cianobacteria Nostoc punctiforme , grandes cantidades de 2-metilhopanoides se localizan en las membranas externas de estructuras de supervivencia llamadas acinetos . [ 19 ] En otro ejemplo de tolerancia al estrés, se cree que los hopanoides en las hifas aéreas (estructuras portadoras de esporas) de la bacteria procariota del suelo Streptomyces minimizan la pérdida de agua a través de la membrana hacia el aire. [ 20 ]

Biosíntesis

Síntesis de escualeno

Dado que los hopanoides son terpenoides C30 , la biosíntesis comienza con isopentenil pirofosfato (IPP) y dimetilalil pirofosfato (DMAP), que se combinan para formar isoprenoides de cadena más larga . [ 2 ] La síntesis de estos precursores más pequeños procede a través de la vía del mevalonato o la vía del metileritritol-4-fosfato dependiendo de la especie bacteriana, aunque esta última tiende a ser más común. [ 21 ] El DMAP se condensa con una molécula de IPP para formar geranil pirofosfato , que a su vez se condensa con otro IPP para generar farnesil pirofosfato (FPP) . [ 2 ] La escualeno sintasa , codificada por el gen sqs , luego cataliza la condensación de dos moléculas de FPP para formar prescualeno pirofosfato (PSPP) antes de oxidar NADPH para liberar escualeno . [ 22 ] Sin embargo, algunas bacterias productoras de hopanoides carecen de escualeno sintasa y en su lugar utilizan las tres enzimas HpnC, HpnD y HpnE, que están codificadas en el operón hpn junto con muchos otros genes de biosíntesis de hopanoides. [ 23 ] En esta vía alternativa, aunque aparentemente más extendida, de síntesis de escualeno, HpnD libera pirofosfato al condensar dos moléculas de FPP a PSPP, que HpnC convierte en hidroxiescualeno, consumiendo una molécula de agua y liberando otro pirofosfato. Luego, el hidroxiescualeno se reduce a escualeno en una reacción de deshidratación mediada por la enzima HpnE dependiente de FAD . [ 22 ]

Sitio activo de la ciclasa de escualeno-hopeno de Methylococcus capsulatus en interacción con el sustrato, escualeno, mostrado en color dorado. La ciclasa se representa como un monómero.

Ciclación

Estructura de barril alfa de la ciclasa de escualeno-hopeno de Methylococcus capsulatus . Las hélices alfa se muestran en azul, las regiones de bucle en verde y las láminas beta en rojo.

A continuación, una ciclasa de escualeno-hopeno cataliza una elaborada reacción de ciclación, involucrando al escualeno en una conformación totalmente de silla energéticamente favorable antes de crear cinco ciclos, seis enlaces covalentes y nueve centros quirales en la molécula en un solo paso. [ 24 ] [ 25 ] Esta enzima, codificada por el gen shc ( también llamado hpnF en algunas bacterias), tiene un doble plegamiento de barril α característico de la biosíntesis de terpenoides [ 26 ] y está presente en la célula como un homodímero monotópico , lo que significa que pares de la ciclasa están incrustados en la membrana plasmática pero no la atraviesan. [ 24 ] [ 27 ] In vitro , esta enzima exhibe una especificidad de sustrato promiscua, ciclando también el 2,3-oxidoescualeno . [ 28 ]

Los residuos aromáticos en el sitio activo forman varios carbocationes desfavorables en el sustrato que son desactivados por una rápida policiclización. [ 25 ] En el último subpaso de la reacción de ciclación, después de que los electrones que componen el enlace alqueno terminal en el escualeno hayan atacado el carbocatión hopenilo para cerrar el anillo E, el carbocatión C 22 puede ser desactivado por mecanismos que conducen a diferentes productos hopanoides. El ataque nucleofílico del agua producirá diplopterol, mientras que la desprotonación en un carbono adyacente formará uno de varios isómeros de hopene, a menudo diplopteno. [ 4 ]

Funcionalización

Después de la ciclación, los hopanoides son frecuentemente modificados por enzimas de biosíntesis de hopanoides codificadas por genes en el mismo operón que shc , hpn . [ 29 ] Por ejemplo, la proteína radical SAM HpnH agrega un grupo adenosina al diplopteno, formando el hopanoide extendido C 35 adenosilhopano, que luego puede ser funcionalizado por otros productos del gen hpn . [ 30 ] HpnG cataliza la eliminación de adenina del adenosilhopano para hacer ribosil hopano, que reacciona para formar bacteriohopanetetrol (BHT) en una reacción mediada por una enzima desconocida. [ 31 ] Pueden ocurrir modificaciones adicionales cuando HpnO amina el hidroxilo terminal en BHT, produciendo aminobacteriohopanetriol, o cuando la glicosiltransferasa HpnI convierte BHT en N-acetilglucosaminil-BHT. [ 32 ] En secuencia, la proteína HpnK asociada a la biosíntesis de hopanoides media la desacetilación a glucosaminil-BHT, a partir de la cual la proteína SAM radical HpnJ genera un éter de ciclitol . [ 32 ]

Es importante destacar que los hopanoides C30 y C35 pueden metilarse en las posiciones C2 y C3 por las metiltransferasas radicales SAM HpnP y HpnR, respectivamente. [ 33 ] [ 34 ] Estas dos metilaciones son particularmente geoestables en comparación con las modificaciones de la cadena lateral y han intrigado a los geobiólogos durante décadas. [ 9 ]

En una vía biosintética exclusiva de algunas bacterias, la enzima tetrahimanol sintasa cataliza la conversión del hopanoide diplopteno en el triterpenoide pentacíclico tetrahimanol . En eucariotas como Tetrahymena , el tetrahimanol se sintetiza directamente a partir del escualeno mediante una ciclasa sin homología con la tetrahimanol sintasa bacteriana. [ 35 ]

En paleobiología

Se ha estimado que los hopanoides son los productos naturales más abundantes en la Tierra, permaneciendo en la fracción orgánica de todos los sedimentos, independientemente de la edad, el origen o la naturaleza. La cantidad total en la Tierra se estimó en 10 × 10 18 gramos (10 12 toneladas) en 1992. [ 36 ] Las biomoléculas como el ADN y las proteínas se degradan durante la diagénesis , pero los lípidos policíclicos persisten en el medio ambiente durante escalas de tiempo geológicas debido a sus estructuras fusionadas y estables. [ 37 ] Aunque los hopanoides y los esteroles se reducen a hopanos y esteranos durante la deposición, estos productos diagenéticos aún pueden ser biomarcadores útiles, o fósiles moleculares , para estudiar la coevolución de la vida temprana y la Tierra. [ 37 ] [ 38 ]

Actualmente, los fósiles de triterpenoides más antiguos detectados y sin controversia son los okenanos , esteranos y metilhopanos del Mesoproterozoico , procedentes de una cuenca de 1640 millones de años en Australia. [ 39 ] Sin embargo, los análisis de reloj molecular estiman que los primeros esteroles probablemente se produjeron hace unos 2300 millones de años, aproximadamente al mismo tiempo que el Gran Evento de Oxidación , y que la síntesis de hopanoides surgió incluso antes. [ 40 ]

Por varias razones, se ha planteado la hipótesis de que los hopanoides y las ciclasas de escualeno-hopeno son más antiguos que los esteroles y las ciclasas de oxidoescualeno. Primero, el diplopterol se sintetiza cuando el agua desactiva el carbocatión C 22 formado durante la policiclización. Esto indica que los hopanoides pueden formarse sin oxígeno molecular y podrían haber servido como sustitutos de los esteroles antes de que la atmósfera acumulara oxígeno, el cual reacciona con el escualeno en una reacción catalizada por la escualeno monooxigenasa durante la biosíntesis de esteroles. [ 1 ] Además, el escualeno se une a las ciclasas de escualeno-hopeno en una conformación de silla de baja energía, mientras que el oxidoescualeno se cicla en una conformación de silla-bote-silla-bote más tensa. [ 4 ] [ 41 ] Las ciclasas de escualeno-hopeno también muestran una mayor promiscuidad de sustrato, ya que ciclan el oxidoescualeno in vitro , lo que lleva a algunos científicos a hipotetizar que son predecesoras evolutivas de las ciclasas de oxidoescualeno. [ 41 ] Otros científicos han propuesto que las ciclasas de escualeno-hopeno y oxidoescualeno divergieron de un ancestro común, una supuesta ciclasa bacteriana que habría producido un producto malabaricanoide tricíclico o dammaranoide tetracíclico . [ 1 ] [ 42 ]

2-metilhopanoides

Estructura de un 2-alfa-metilhopano con los carbonos de la estructura base del hopano numerados según la convención. Cinco anillos de carbono, los cuatro primeros de los cuales son de 6 miembros y el quinto de 5, están dispuestos de manera que cada uno comparte una arista. En la estructura base, los anillos están metilados una vez en los carbonos 8, 10, 14 y 18, y doblemente metilados en el carbono 4. El carbono vigésimo primero, ubicado en el quinto anillo, está unido al segundo carbono en una cadena de 8 carbonos. En el 2-alfa-metilhopano, el compuesto está metilado en el carbono 2. Este grupo metilo adicional se indica en rojo.
Estructura de un 2-α-metilhopano con los carbonos de la estructura base del hopano numerados según la convención. El grupo metilo en la posición C2 está indicado en rojo.

Como biomarcador para cianobacterias

Propuesta

Los 2-metilhopanos, a menudo cuantificados como el índice de 2-α-metilhopano, fueron propuestos inicialmente como biomarcador de la fotosíntesis oxigénica por Roger Summons y sus colegas tras el descubrimiento de los lípidos precursores, los 2-metilhopanoles, en cultivos y tapetes de cianobacterias . [ 43 ] El posterior descubrimiento de 2-α-metilhopanos, supuestamente procedentes de cianobacterias fotosintéticas, en esquistos de 2700 millones de años de antigüedad del cratón de Pilbara , en Australia Occidental, sugirió una brecha de 400 millones de años entre la evolución del metabolismo oxigénico y el Gran Evento de Oxidación. [ 44 ] Sin embargo, estos hallazgos fueron posteriormente rechazados debido a la posible contaminación por hidrocarburos modernos. [ 45 ]

La supuesta presencia de cianobacterias, basada en la abundancia de 2-metilhopanos, se ha utilizado para explicar la deposición de lutitas negras durante los Eventos Anóxicos Oceánicos (EAO) del Aptiense y el Cenomaniense-Turoniense , así como las firmas isotópicas de 15N asociadas, indicativas de la fijación de N2 . [ 46 ] En contraste, los valores del índice de 2-α-metilhopano son relativamente bajos en sedimentos similares del Frasniense y el Famenniense correspondientes al evento o eventos de Kellwasser , [ 47 ] aunque se han reportado niveles más altos en secciones posteriores del Famenniense Inferior. [ 48 ]

Disputar

El estatus de los 2-metilhopanoides como biomarcador de cianobacterias fue cuestionado por varios descubrimientos microbiológicos. Se demostró que Geobacter sulfurreducens sintetiza diversos hopanoles, aunque no 2-metil-hopanoles, cuando se cultiva en condiciones estrictamente anaeróbicas. [ 8 ] Además, se descubrió que el fotótrofo anoxigénico Rhodopseudomonas palustris produce 2-metil-BHP solo en condiciones anóxicas. [ 49 ] Este último descubrimiento también condujo a la identificación del gen que codifica la metiltransferasa clave HpnP. [ 33 ] Posteriormente, hpnP se identificó en una acidobacteria y numerosas alfaproteobacterias , y el análisis filogenético del gen concluyó que se originó en las alfaproteobacterias y fue adquirido por las cianobacterias y acidobacterias mediante transferencia horizontal de genes . [ 50 ]

Entre las cianobacterias, la producción de hopanoides generalmente se limita a las cianobacterias terrestres. Entre las cianobacterias marinas, los experimentos de cultivo realizados por Helen Talbot y sus colegas concluyeron que solo dos especies marinas —Trichodesmium y Crocosphaera— producían bacteriohopanepolioles. [ 51 ] Una búsqueda posterior basada en genes de hpnP en genomas de cianobacterias disponibles y genomas ensamblados de metagenomas (MAGs) llegó a conclusiones similares, identificando el gen en ~30% de las especies terrestres y de agua dulce, y solo en uno de los 739 genomas de cianobacterias marinas y MAGs. [ 52 ] Además, Nostoc punctiforme produce la mayor cantidad de 2-metilhopanoides cuando se diferencia en akinetos . Estas estructuras celulares resistentes al frío y a la desecación están latentes y, por lo tanto, no son fotosintéticamente activas, lo que pone en entredicho la asociación entre los 2-metilhopanos y la fotosíntesis oxigénica. [ 19 ]

Otras interpretaciones

Las investigaciones que demuestran que la bacteria oxidante de nitrito (NOB) Nitrobacter vulgaris aumenta su producción de 2-metilhopanoides 33 veces cuando se le añade cobalamina han reforzado una explicación no cianobacteriana para la abundancia observada de 2-metilhopanos asociada a los OAE del Cretácico. Felix Elling y sus colegas proponen que la circulación de vuelco llevó aguas profundas ricas en amoníaco y cobalto a la superficie, promoviendo la oxidación aeróbica de nitrito y la síntesis de cobalamina, respectivamente. Este modelo también explica la notable falta de 2-metilhopanos asociada a los eventos de sapropel mediterráneos y a los sedimentos modernos del Mar Negro . Debido a que ambos entornos presentan mucha menos surgencia, las NOB productoras de 2-metilhopanoides, como N. vulgaris, son superadas por las NOB con mayor afinidad por el nitrito y las bacterias anammox . [ 52 ]

Un estudio ambiental realizado por Jessica Ricci y coautores utilizando metagenomas y bibliotecas de clones encontró una correlación significativa entre las comunidades microbianas asociadas a las plantas y la presencia de hpnP , basándose en lo cual proponen que los 2-metilhopanoides son un biomarcador para comunidades microbianas sésiles con alta osmolaridad y bajo contenido de oxígeno y nitrógeno fijado. [ 53 ]

3-metilhopanoides

Históricamente, los 3-metilhopanoides se han asociado con la metanotrofia aeróbica basándose en experimentos de cultivo [ 54 ] y la coexistencia con metanótrofos aeróbicos en el medio ambiente. [ 55 ] Por lo tanto, la presencia de 3-metilhopanos, junto con el agotamiento de 13 C, se consideran marcadores de metanotrofia aeróbica antigua. [ 34 ] Sin embargo, se sabe desde hace décadas que las bacterias del ácido acético también producen 2-metilhopanoides. [ 54 ] Además, tras su identificación de hpnR , el gen responsable de metilar los hopanoides en la posición C 3 , Paula Welander y Roger Summons identificaron supuestos homólogos de hpnR en miembros de alfa- , beta- y gammaproteobacterias , actinomicetos , nitrospirotas , el filo candidato NC10 y un acidobacterium , así como en tres metagenomas. Por lo tanto, Welander y Summons concluyen que los 3-metilhopanoides por sí solos no pueden constituir evidencia de metanotrofia aeróbica. [ 34 ]

Aplicaciones

Industria

El elegante mecanismo que subyace a la actividad protonasa de la escualeno-hopeno ciclasa fue comprendido y adaptado por ingenieros químicos de la Universidad de Stuttgart, Alemania. La modificación del sitio activo provocó la pérdida de la capacidad de la enzima para formar hopanoides, pero permitió la catálisis ácida de Brønsted para la ciclación estereoselectiva de los monoterpenoides geraniol , epoxigeraniol y citronelal . [ 56 ]

Agricultura

Se ha propuesto y patentado la aplicación de hopanoides y fijadores de nitrógeno productores de hopanoides al suelo como una técnica de biofertilización que aumenta la resistencia ambiental de los simbiontes microbianos asociados a las plantas, incluidas las bacterias fijadoras de nitrógeno que son esenciales para transformar el nitrógeno atmosférico en formas solubles disponibles para los cultivos. [ 57 ]

Medicamento

Durante estudios posteriores de las interacciones entre el diplopterol y el lípido A en Methylobacterium extorquens , se descubrió que el transporte de múltiples fármacos era un proceso dependiente de hopanoides. Los mutantes de escualeno-hopeno ciclasa derivados de un tipo silvestre capaz de eflujo de múltiples fármacos, un mecanismo de resistencia a fármacos mediado por proteínas de transporte integrales, perdieron la capacidad de realizar tanto el transporte de múltiples fármacos como la síntesis de hopanoides. [ 12 ] Los investigadores indican que esto podría deberse a la regulación directa de las proteínas de transporte por los hopanoides o indirectamente a la alteración del ordenamiento de la membrana de una manera que interrumpe el sistema de transporte. [ 12 ]

Referencias

  1. 1 2 3 Welander PV (agosto de 2019). "Descifrando la historia evolutiva de los triterpenoides cíclicos microbianos" . Free Radical Biology & Medicine . Vida temprana en la Tierra y estrés oxidativo. 140 : 270–278 . doi : 10.1016/j.freeradbiomed.2019.05.002 . PMID 31071437 . 
  2. 1 2 3 Sohlenkamp C, Geiger O (enero de 2016). "Lípidos de membrana bacteriana: diversidad en estructuras y vías" . FEMS Microbiology Reviews . 40 (1): 133– 59. doi : 10.1093/femsre/fuv008 . PMID 25862689 . 
  3. ↑ Mills JS, Werner AE (1955-01-01). "La química de la resina de damar". Journal of the Chemical Society (Resumen) : 3132–3140 . doi : 10.1039/JR9550003132 . ISSN 0368-1769 . 
  4. 1 2 3 4 Volkman JK (2005-02-01). "Esteroles y otros triterpenoides: especificidad de la fuente y evolución de las vías biosintéticas". Geoquímica Orgánica . 36 (2): 139– 159. Bibcode : 2005OrGeo..36..139V . doi : 10.1016/j.orggeochem.2004.06.013 .
  5. ↑ Hunt JM, Philp RP, Kvenvolden KA (2002-09-01). "Primeros desarrollos en geoquímica del petróleo". Geoquímica orgánica . 33 (9): 1025– 1052. Bibcode : 2002OrGeo..33.1025H . doi : 10.1016/S0146-6380(02)00056-6 .
  6. ↑ William W. Christie. «La biblioteca de lípidos de la AOCS. Hopanoides». Sociedad Estadounidense de Químicos del Petróleo. Archivado del original el 5 de marzo de 2016. Consultado el 17 de noviembre de 2015.
  7. ↑ "Hopanoids - Biblioteca de lípidos AOCS" . 5 de marzo de 2016. Archivado del original el 5 de marzo de 2016. Consultado el 6 de marzo de 2020 .
  8. 1 2 Fischer WW, Summons RE, Pearson A (2005). "Detección genómica dirigida de vías biosintéticas: producción anaeróbica de biomarcadores hopanoides por un microbio sedimentario común". Geobiology . 3 (1): 33– 40. Bibcode : 2005Gbio....3...33F . doi : 10.1111/j.1472-4669.2005.00041.x . S2CID 2124789 . 
  9. 1 2 3 4 Belin BJ, Busset N, Giraud E, Molinaro A, Silipo A, Newman DK (mayo de 2018). "Lípidos hopanoides: de las membranas a las interacciones planta-bacteria" . Nature Reviews. Microbiology . 16 (5): 304– 315. doi : 10.1038/nrmicro.2017.173 . PMC 6087623. PMID 29456243 .  
  10. 1 2 3 Sáenz JP, Sezgin E, Schwille P, Simons K (agosto de 2012). "Convergencia funcional de hopanoides y esteroles en el ordenamiento de membranas" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 109 (35): 14236– 40. Bibcode : 2012PNAS..10914236S . doi : 10.1073/pnas.1212141109 . PMC 3435179. PMID 22893685 .  
  11. ↑ Wu CH, Bialecka-Fornal M, Newman DK (enero de 2015). Clardy J (ed.). "La metilación en la posición C-2 de los hopanoides aumenta la rigidez en las membranas bacterianas nativas" . eLife . 4 e05663 . Bibcode : 2015eLife...405663W . doi : 10.7554/eLife.05663 . PMC 4337730. PMID 25599566 .  
  12. 1 2 3 Sáenz JP, Grosser D, Bradley AS, Lagny TJ, Lavrynenko O, Broda M, Simons K (septiembre de 2015). "Hopanoides como análogos funcionales del colesterol en membranas bacterianas" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 112 (38): 11971– 6. Bibcode : 2015PNAS..11211971S . doi : 10.1073 / pnas.1515607112 . PMC 4586864. PMID 26351677 .  
  13. ↑ Tippelt A, Jahnke L, Poralla K (marzo de 1998). "Escualeno-hopeno ciclasa de Methylococcus capsulatus (Bath): una bacteria productora de hopanoides y esteroides". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Lípidos y metabolismo lipídico . 1391 (2): 223– 32. doi : 10.1016/S0005-2760(97)00212-9 . PMID 9555026 . 
  14. ↑ Poger D, Mark AE (diciembre de 2013). "El efecto relativo de los esteroles y hopanoides en las bicapas lipídicas: cuando lo comparable no es idéntico". The Journal of Physical Chemistry B. 117 ( 50): 16129–40 . doi : 10.1021/jp409748d . PMID 24299489 . 
  15. ↑ Schmerk CL, Bernards MA, Valvano MA (diciembre de 2011). "La producción de hopanoides es necesaria para la tolerancia a pH bajo, la resistencia antimicrobiana y la motilidad en Burkholderia cenocepacia" . Journal of Bacteriology . 193 (23): 6712–23 . doi : 10.1128/JB.05979-11 . PMC 3232912. PMID 21965564 .  
  16. ↑ Welander PV , Hunter RC, Zhang L, Sessions AL, Summons RE, Newman DK (octubre de 2009). "Los hopanoides desempeñan un papel en la integridad de la membrana y la homeostasis del pH en Rhodopseudomonas palustris TIE-1" . Journal of Bacteriology . 191 (19): 6145–56 . doi : 10.1128/JB.00460-09 . PMC 2747905. PMID 19592593 .  
  17. ↑ Berry AM, Harriott OT, Moreau RA, Osman SF, Benson DR, Jones AD (julio de 1993). "Los lípidos hopanoides componen la envoltura de la vesícula de Frankia, presunta barrera de difusión de oxígeno a la nitrogenasa" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 90 (13): 6091–4 . Bibcode : 1993PNAS...90.6091B . doi : 10.1073/pnas.90.13.6091 . PMC 46873. PMID 11607408 .  
  18. ↑ Silipo A, Vitiello G, Gully D, Sturiale L, Chaintreuil C, Fardoux J, et al. (octubre de 2014). "El hopanoide-lípido A unido covalentemente mejora la resistencia de la membrana externa de un simbionte de Bradyrhizobium de leguminosas" (PDF) . Nature Communications . 5 (1) 5106. Bibcode : 2014NatCo...5.5106S . doi : 10.1038/ncomms6106 . PMID 25355435 .  
  19. 1 2 Doughty DM, Hunter RC, Summons RE, Newman DK (diciembre de 2009). "Los 2-metilhopanoides se producen al máximo en los akinetos de Nostoc punctiforme: implicaciones geobiológicas" . Geobiology . 7 (5): 524– 32. Bibcode : 2009Gbio....7..524D . doi : 10.1111 / j.1472-4669.2009.00217.x . PMC 2860729. PMID 19811542 .  
  20. ↑ Poralla K, Muth G, Härtner T (agosto de 2000). "Los hopanoides se forman durante la transición del sustrato a las hifas aéreas en Streptomyces coelicolor A3(2)" . FEMS Microbiology Letters . 189 (1): 93– 5. doi : 10.1111/j.1574-6968.2000.tb09212.x . PMID 10913872 . 
  21. ↑ Pérez-Gil J, Rodríguez-Concepción M (mayo de 2013). "Plasticidad metabólica para la biosíntesis de isoprenoides en bacterias" . La revista bioquímica . 452 (1): 19– 25. doi : 10.1042/BJ20121899 . PMID 23614721 . 
  22. 1 2 Pan JJ, Solbiati JO, Ramamoorthy G, Hillerich BS, Seidel RD, Cronan JE, et al. (2015-05-27). " Biosíntesis de escualeno a partir de difosfato de farnesilo en bacterias: tres pasos catalizados por tres enzimas" . ACS Central Science . 1 (2): 77– 82. doi : 10.1021/acscentsci.5b00115 . PMC 4527182. PMID 26258173 .   
  23. ↑ van der Donk WA (mayo de 2015). " Las bacterias lo hacen de forma diferente: una vía alternativa para el escualeno" . ACS Central Science . 1 (2): 64– 5. doi : 10.1021/acscentsci.5b00142 . PMC 4827487. PMID 27162951 .  
  24. 1 2 Siedenburg G, Jendrossek D (junio de 2011). "Ciclasas de escualeno-hopeno" . Microbiología Aplicada y Ambiental . 77 (12): 3905– 15. Bibcode : 2011ApEnM..77.3905S . doi : 10.1128/AEM.00300-11 . PMC 3131620. PMID 21531832 .  
  25. 1 2 Hoshino T, Sato T (febrero de 2002). "Ciclasa de escualeno-hopeno: mecanismo catalítico y reconocimiento del sustrato". Chemical Communications (4): 291– 301. doi : 10.1039/B108995C . PMID 12120044 . 
  26. ↑ Syrén PO, Henche S, Eichler A, Nestl BM, Hauer B (diciembre de 2016). "Ciclasas de escualeno-hopeno: evolución, dinámica y alcance catalítico". Current Opinion in Structural Biology . Ensamblajes multiproteicos en la señalización • Catálisis y regulación. 41 : 73–82 . doi : 10.1016/j.sbi.2016.05.019 . PMID 27336183 . 
  27. ↑ Dang T, Prestwich GD (agosto de 2000). "Mutagénesis dirigida al sitio de la escualeno-hopeno ciclasa: especificidad de sustrato y distribución de productos alteradas" . Química y Biología . 7 (8): 643–9 . doi : 10.1016/S1074-5521(00)00003-X . PMID 11048954 . 
  28. ↑ Rohmer M, Anding C, Ourisson G (diciembre de 1980). "Biosíntesis no específica de triterpenos hopano mediante un sistema libre de células de Acetobacter pasteurianum" . European Journal of Biochemistry . 112 (3): 541–7 . doi : 10.1111/j.1432-1033.1980.tb06117.x . PMID 7460938 . 
  29. ↑ Perzl M, Reipen IG, Schmitz S, Poralla K, Sahm H, Sprenger GA, Kannenberg EL (julio de 1998). "Clonación de genes conservados de Zymomonas mobilis y Bradyrhizobium japonicum que funcionan en la biosíntesis de lípidos hopanoides". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Lipids and Lipid Metabolism . 1393 (1): 108– 18. doi : 10.1016/S0005-2760(98)00064-2 . PMID 9714766 . 
  30. ↑ Bradley AS, Pearson A, Sáenz JP, Marx CJ (2010-10-01). "Adenosilhopano: El primer intermedio en la biosíntesis de cadenas laterales hopanoides". Geoquímica Orgánica . 41 (10): 1075– 1081. Bibcode : 2010OrGeo..41.1075B . doi : 10.1016/j.orggeochem.2010.07.003 .
  31. ^ Liu W, Sakr E, Schaeffer P, Talbot HM, Donisi J, Härtner T, et al. (septiembre de 2014). "Ribosilhopano, un nuevo hopanoide bacteriano, como precursor de bacteriohopanopolioles C35 en Streptomyces coelicolor A3 (2)" . ChemBioChem . 15 (14): 2156– 61. doi : 10.1002/cbic.201402261 . PMC 4245026 . PMID 25155017 .   
  32. 1 2 Schmerk CL, Welander PV, Hamad MA, Bain KL, Bernards MA, Summons RE, Valvano MA (marzo de 2015). "Elucidación de la vía de biosíntesis de hopanoides de Burkholderia cenocepacia revela funciones para proteínas conservadas en bacterias productoras de hopanoides" (PDF) . Microbiología ambiental . 17 (3): 735– 50. Bibcode : 2015EnvMi..17..735S . doi : 10.1111 / 1462-2920.12509 . PMID 24888970. S2CID 10000650 .  
  33. 1 2 Welander PV, Coleman ML, Sessions AL, Summons RE, Newman DK (mayo de 2010). "Identificación de una metilasa requerida para la producción de 2-metilhopanoides e implicaciones para la interpretación de hopanos sedimentarios" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 107 (19): 8537– 42. Bibcode : 2010PNAS..107.8537W . doi : 10.1073/pnas.0912949107 . PMC 2889317. PMID 20421508 .  
  34. 1 2 3 Welander PV, Summons RE (agosto de 2012). "Descubrimiento, distribución taxonómica y caracterización fenotípica de un gen requerido para la producción de 3-metilhopanoides" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 109 (32): 12905– 10. Bibcode : 2012PNAS..10912905W . doi : 10.1073/pnas.1208255109 . PMC 3420191. PMID 22826256 .  
  35. ↑ Banta AB, Wei JH, Welander PV (noviembre de 2015). "Una vía distinta para la síntesis de tetrahimanol en bacterias" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 112 (44): 13478–83 . Bibcode : 2015PNAS..11213478B . doi : 10.1073/pnas.1511482112 . PMC 4640766. PMID 26483502 .  
  36. ↑ Ourisson G, Albrecht P (septiembre de 1992). "Hopanoides. 1. Geohopanoides: ¿los productos naturales más abundantes en la Tierra?". Accounts of Chemical Research . 25 (9): 398– 402. doi : 10.1021/ar00021a003 .
  37. 1 2 Summons RE, Lincoln SA (30 de marzo de 2012). «Biomarcadores: Moléculas informativas para estudios en geobiología». Fundamentos de geobiología . John Wiley & Sons, Ltd. págs. 269–296 . doi : 10.1002/9781118280874.ch15 . ISBN  978-1-118-28087-4.
  38. ↑ Knoll AH (2003). La vida en un planeta joven: los primeros tres mil millones de años de evolución en la Tierra . Princeton, NJ: Princeton University Press. ISBN 0-691-00978-3OCLC 50604948​​ 
  39. ↑ Brocks JJ, Love GD, Summons RE, Knoll AH, Logan GA, Bowden SA (octubre de 2005). "Evidencia de biomarcadores para bacterias de azufre verdes y púrpuras en un mar estratificado del Paleoproterozoico". Nature . 437 ( 7060): 866–70 . Bibcode : 2005Natur.437..866B . doi : 10.1038/nature04068 . PMID 16208367. S2CID 4427285 .  
  40. ↑ Gold DA, Caron A, Fournier GP, Summons RE (marzo de 2017). "Biosíntesis de esteroles paleoproterozoicos y el auge del oxígeno". Nature . 543 ( 7645): 420– 423. Bibcode : 2017Natur.543..420G . doi : 10.1038/nature21412 . hdl : 1721.1/128450 . PMID 28264195. S2CID 205254122 .  
  41. 1 2 Ourisson G, Albrecht P, Rohmer M (1982-07-01). "Bioquímica microbiana predictiva: de fósiles moleculares a membranas procariotas". Trends in Biochemical Sciences . 7 (7): 236– 239. doi : 10.1016/0968-0004(82)90028-7 . ISSN 0968-0004 . 
  42. ↑ Fischer WW, Pearson A (2007). "Hipótesis sobre el origen y la evolución temprana de las ciclasas triterpenoides". Geobiología . 5 (1): 19– 34. Bibcode : 2007Gbio....5...19F . doi : 10.1111 / j.1472-4669.2007.00096.x . PMID 36298871. S2CID 9351464 .  
  43. ↑ Summons, Roger E.; Jahnke, Linda L.; Hope, Janet M.; Logan, Graham A. (agosto de 1999). " 2 -Metilhopanoides como biomarcadores de la fotosíntesis oxigénica de cianobacterias" . Nature . 400 (6744): 554– 557. Bibcode : 1999Natur.400..554S . doi : 10.1038/23005 . ISSN 1476-4687 . PMID 10448856. S2CID 204995022 .   
  44. ↑ Brocks, JJ (1999-08-13). "Fósiles moleculares arcaicos y el surgimiento temprano de los eucariotas" . Science . 285 (5430): 1033– 1036. Bibcode : 1999Sci...285.1033B . doi : 10.1126/science.285.5430.1033 . PMID 10446042 . 
  45. ↑ French, Katherine L.; Hallmann, Christian; Hope, Janet M.; Schoon, Petra L.; Zumberge, J. Alex; Hoshino, Yosuke; Peters, Carl A.; George, Simon C.; Love, Gordon D.; Brocks, Jochen J.; Buick, Roger (2015-05-12). "Reevaluación de biomarcadores de hidrocarburos en rocas del Arcaico" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 112 (19): 5915– 5920. Bibcode : 2015PNAS..112.5915F . doi : 10.1073 / pnas.1419563112 . ISSN 0027-8424 . PMC 4434754. PMID 25918387 .   
  46. ^ Kuypers, Marcel MM; van Breugel, Yvonne; Schouten, Stefan; Erba, Elisabetta; Sinninghe Damsté, Jaap S. (2004). "Las cianobacterias fijadoras de N2 suministraron nutriente N para los eventos anóxicos oceánicos del Cretácico" . Geología . 32 (10): 853. doi : 10.1130/G20458.1 . ISSN 0091-7613 . 
  47. ↑ Haddad, Emily E.; Tuite, Michael L.; Martinez, Aaron M.; Williford, Kenneth; Boyer, Diana L.; Droser, Mary L.; Love, Gordon D. (agosto de 2016). "Registros estratigráficos de biomarcadores lipídicos a través del límite Frasniense/Famenniense del Devónico Superior: Comparación de entornos marinos epicontinentales de alta y baja latitud" . Geoquímica Orgánica . 98 : 38–53 . Bibcode : 2016OrGeo..98...38H . doi : 10.1016/j.orggeochem.2016.05.007 .
  48. ↑ Marynowski, Leszek; Rakociński, Michał; Borcuch, Ewelina; Kremer, Barbara; Schubert, Brian A.; Jahren, A. Hope (junio de 2011). "Indicadores moleculares y petrográficos de las condiciones redox y las comunidades bacterianas después de la extinción masiva F/F (Kowala, montañas de la Santa Cruz, Polonia)" . Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology . 306 ( 1–2 ): 1–14 . Bibcode : 2011PPP...306....1M . doi : 10.1016/j.palaeo.2011.03.018 .
  49. ↑ Rashby SE, Sessions AL, Summons RE, Newman DK (septiembre de 2007). "Biosíntesis de 2-metilbacteriohopanepolioles por un fotótrofo anoxigénico" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 104 (38): 15099–104 . Bibcode : 2007PNAS..10415099R . doi : 10.1073/pnas.0704912104 . PMC 1986619. PMID 17848515 .  
  50. ^ Ricci, JN; Michel, AJ; Newman, DK (mayo de 2015). "El análisis filogenético de HpnP revela el origen de la producción de 2-metilhopanoide en Alphaproteobacteria" (PDF) . Geobiología . 13 (3): 267– 277. Código Bib : 2015Gbio...13..267R . doi : 10.1111/gbi.12129 . PMID 25630231 . S2CID 7003010 .  
  51. ↑ Talbot HM, Summons RE, Jahnke LL, Cockell CS, Rohmer M, Farrimond P (2008-02-01). "Firmas de bacteriohopanepoliol de cianobacterias de cultivos y entornos naturales". Geoquímica Orgánica . 39 (2): 232– 263. Bibcode : 2008OrGeo..39..232T . doi : 10.1016/j.orggeochem.2007.08.006 .
  52. 1 2 Elling, Felix J.; Hemingway, Jordon D.; Evans, Thomas W.; Kharbush, Jenan J.; Spieck, Eva; Summons, Roger E.; Pearson, Ann (2020-12-29). "La biosíntesis dependiente de la vitamina B 12 vincula la producción amplificada de 2-metilhopanoides durante eventos anóxicos oceánicos con la nitrificación" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 117 (52): 32996– 33004. doi : 10.1073/pnas.2012357117 . ISSN 0027-8424 . PMC 7777029. PMID 33318211 .   
  53. ↑ Ricci, Jessica N; Coleman, Maureen L; Welander, Paula V; Sessions, Alex L; Summons, Roger E; Spear, John R; Newman, Dianne K (marzo de 2014). "La capacidad diversa para la producción de 2-metilhopanoides se correlaciona con un nicho ecológico específico" . The ISME Journal . 8 (3): 675– 684. Bibcode : 2014ISMEJ...8..675R . doi : 10.1038/ismej.2013.191 . ISSN 1751-7362 . PMC 3930323. PMID 24152713 .   
  54. 1 2 Zundel, Magali; Rohmer, Michel (julio de 1985). "Triterpenoides procariotas. 3. La biosíntesis de 2beta-metilhopanoides y 3beta-metilhopanoides de Methylobacterium organophilum y Acetobacter pasteurianus ssp. pasteurianus" . European Journal of Biochemistry . 150 (1): 35–39 . doi : 10.1111/j.1432-1033.1985.tb08984.x . ISSN 0014-2956 . PMID 3926496 .  
  55. ↑ Elvert, Marcus; Niemann, Helge (febrero de 2008). "Presencia de esteroides y hopanoides inusuales derivados de metanótrofos aerobios en un volcán de lodo marino activo" . Geoquímica Orgánica . 39 (2): 167– 177. Bibcode : 2008OrGeo..39..167E . doi : 10.1016/j.orggeochem.2007.11.006 .
  56. ↑ Hammer SC, Marjanovic A, Dominicus JM, Nestl BM, Hauer B (febrero de 2015). "Las escualeno hopene ciclasas son protonasas para la catálisis ácida de Brønsted estereoselectiva". Nature Chemical Biology . 11 (2): 121– 6. doi : 10.1038/nchembio.1719 . PMID 25503928 . 
  57. ↑ US 2017107160 , Newman DK, Kulkarni G, Belin BJ, "Bacterias productoras de hopanoides y biofertilizantes relacionados, composiciones, métodos y sistemas", publicado el 19 de octubre de 2016, asignado al Instituto Tecnológico de California .