Un microbio que 'come' tanto metano como hierro: los microbiólogos sospechan desde hace mucho tiempo de su existencia, pero hasta ahora no pudieron encontrarlo. Investigadores de la Universidad Radboud y el Instituto Max Planck de Microbiología Marina en Bremen descubrieron un microorganismo quecombina la reducción de la oxidación de hierro a metano y, por lo tanto, podría ser relevante para controlar las emisiones de gases de efecto invernadero en todo el mundo. Sus resultados se publican en la revista científica PNAS el 24 de octubre de 2016.
El equilibrio entre los procesos de producción y consumo de metano tiene un efecto importante en la emisión mundial de este fuerte gas de efecto invernadero a nuestra atmósfera. El equipo de microbiólogos y biogeoquímicos ahora descubrió un arqueón, la otra rama de los procariotas antiguos además de las bacterias.- del orden Methanosarcinales que usa hierro para convertir metano en dióxido de carbono. Durante ese proceso, el hierro reducido está disponible para otras bacterias. En consecuencia, el microorganismo inicia una cascada de energía que influye en el ciclo de hierro y metano y, por lo tanto, en las emisiones de metano, describen los primeros autores KatharinaEttwig y Baoli Zhu en el periódico.
Aplicación en tratamiento de aguas residuales
Además, estas arqueas tienen otro truco bajo la manga. Pueden convertir el nitrato en amonio: el alimento favorito de la famosa bacteria anammox que convierte el amonio en gas nitrógeno sin usar oxígeno. "Esto es relevante para el tratamiento de aguas residuales", dice Boran Kartal, un microbiólogo que recientemente se mudó de la Universidad de Radboud al Instituto Max Planck en Bremen. "Se puede usar un biorreactor que contiene microorganismos anaerobios oxidantes de metano y amonio para convertir simultáneamente amonio, metano y nitrógeno oxidado en las aguas residuales en gases de nitrógeno y dióxido de carbono inocuos, quetiene un potencial de calentamiento global mucho más bajo ". El mismo proceso también podría ser importante en los arrozales, por ejemplo, que representan alrededor del 20 por ciento de las emisiones de metano relacionadas con los humanos".
Más cerca de lo esperado
Si bien ha habido numerosos indicios de que tales oxidantes de metano dependientes del hierro existieron, los investigadores nunca han podido aislarlos. Sorprendentemente, estaban justo en frente de nuestra puerta: "Después de años de búsqueda, los encontramos en nuestra propia muestracolección ", dice el microbiólogo Mike Jetten de la Universidad de Radboud con una sonrisa." Finalmente los descubrimos en cultivos enriquecidos del Twentekanaal en los Países Bajos que hemos tenido en nuestro laboratorio durante años. Obtuvimos una gran cantidad de biomasa al alimentarlos conmetano y nitrato ". Kartal agrega:" Según el modelo genético de estos microorganismos, planteamos la hipótesis de que también podrían convertir el hierro en partículas junto con la oxidación de metano. Cuando probamos nuestra hipótesis en el laboratorio, estos organismos hicieron el truco ".siguiente paso, Kartal quiere ver más de cerca los detalles del proceso ". Estos hallazgos llenan uno de los vacíos restantes en nuestra comprensión de la oxidación anaeróbica de metano. Ahora queremos invertir másigate qué complejos de proteínas están involucrados en el proceso "
Cuadrado mágico de microbiología
Hace años, Jetten y su equipo elaboraron una tabla con los donantes y aceptadores de electrones disponibles, que debería permitir el crecimiento de microorganismos, aún desconocidos. Una especie de cuadrado mágico de microbiología. Él esperaba que cada caja fueracabe en una bacteria o un acheón, ya que la evolución rara vez deja un nicho desocupado. Su equipo ya descubrió ocho de los nueve microorganismos fantasmas en el cuadro de la tabla: Methanosarcinales llena el penúltimo cuadro ". Este es un hallazgo realmente especial".Jetten explica: "Esperamos descubrir el último microorganismo pronto, pero los investigadores australianos y estadounidenses nos están pisando los talones, así que estos son tiempos emocionantes".
Miles de millones de años atrás
El proceso recién descubierto también podría conducir a nuevas ideas sobre la historia temprana de nuestro planeta. Ya hace miles de millones de años, Methanosarcinales archaea podría haber prosperado abundantemente bajo la atmósfera rica en metano en los océanos Arqueanos ferruginosos tenencia de hierro, 4 aHace 2.500 millones de años. Más información sobre el metabolismo de este organismo puede, por lo tanto, arrojar nueva luz sobre la larga discusión sobre el papel del metabolismo del hierro en la Tierra primitiva.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Radboud . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :