Los investigadores del Instituto Max Planck de Microbiología Marina y el MARUM - Centro de Ciencias Ambientales Marinas, Bremen, descubrieron un microbio que se alimenta de etano en respiraderos calientes de aguas profundas. También lograron cultivar este microbio en el laboratorio.Es particularmente notable que el mecanismo por el cual descompone el etano es reversible. En el futuro, esto podría permitir el uso de estos microbios para producir etano como fuente de energía. El estudio ha sido publicado en la revista mBio .
A diferencia de los animales, que solo digieren proteínas, carbohidratos y grasas, los microorganismos también se alimentan de una variedad de otros compuestos orgánicos. Incluso el gas natural no los detiene. Los investigadores de Bremen ahora han descubierto un microbio en las profundidades del mar que come etano, que, con una participación de hasta el 15%, es el segundo componente más común del gas natural.
Vida en el extremo
El grupo de investigación dirigido por Gunter Wegener del Instituto Max Planck de Microbiología Marina, en cooperación con investigadores de otros institutos, descubrió el microbio previamente desconocido en el fondo marino de la cuenca de Guaymas a una profundidad de 2000 metros en el Golfo de California"La cuenca de Guaymas es un laboratorio natural repleto de nuevas especies", dijo Wegener. "Los responsables de esta extraordinaria diversidad son los fluidos calientes que brotan del fondo marino, que atraen a muchas especies diferentes. Ya hoy, hemos descubierto muchos organismos en este hábitat."
degradación del gas natural en el trabajo en equipo
Algunos componentes del gas natural como el propano o el butano pueden descomponerse solo por bacterias. Sin embargo, para degradar los componentes principales del gas natural, metano y etano, se necesitan dos organismos diferentes de acuerdo con el estado actual de la investigación, que forman el llamado consorcio: Archaea, que descompone el gas natural y las bacterias, que acoplan los electrones liberados en el proceso al sulfato, un compuesto abundante en el océano. Estudiar los procesos bioquímicos en los consorcios en el laboratorio tieneha sido extremadamente desafiante hasta ahora: estos organismos crecen muy lentamente y solo se dividen cada pocos meses. Por lo tanto, siempre había poca biomasa disponible.
Primera vez en cultivo de laboratorio
Esto es diferente con los productores de etano que ahora se han descubierto: "Estos consorcios están creciendo mucho más rápido", informó Cedric Hahn, estudiante de doctorado en el Instituto Max Planck de Microbiología Marina y primer autor del estudio. Las células se duplican cada semana. "Los cultivos de laboratorio me mantienen bastante ocupado. Pero de esta manera ahora tenemos suficiente biomasa para análisis extensos. Por ejemplo, pudimos identificar intermedios intercelulares clave en la degradación del etano. Además, presentamos el primer genoma completo de un gas natural.arqueas degradantes en este estudio "
Se nombraron las arqueas recién descubiertas Ethanoperedens thermophilum que significa "devorador de etano que ama el calor". Sus bacterias asociadas son familiares de otros consorcios. Katrin Knittel, que ha estado trabajando en el tema desde el descubrimiento del primer consorcio de metano, dijo: "Hemos encontradosecuencias de genes de estas arqueas en muchos respiraderos de aguas profundas. Ahora finalmente entendemos su función ".
Archaea también podría convertir dióxido de carbono en etano
Los investigadores también descubrieron algo más: la degradación del etano de este microbio es reversible. Por lo tanto, los familiares de Ethanoperedens podría producir etano a partir de dióxido de carbono. Esto es muy interesante para aplicaciones biotecnológicas. El equipo de Wegener ahora está buscando dichos organismos. Además, en colaboración con colegas, su objetivo es convertir los microbios que producen metano en productores de etano. "No somospero listo para comprender todos los pasos involucrados en la degradación del etano ", dijo Rafael Laso Pérez, quien hizo su tesis doctoral sobre las arqueas que degradan el gas butano." Actualmente estamos investigando cómo Ethanoperedens puede funcionar de manera tan eficiente. Si entendemos sus trucos, podríamos cultivar nuevas arqueas en el laboratorio que podrían usarse para obtener recursos que actualmente deben extraerse del gas natural ".
De esta manera, los microbios descritos aquí son significativos para el ciclo global del carbono y la creciente concentración de dióxido de carbono atmosférico de dos maneras: por un lado, usan etano en las profundidades del mar y evitan que este gas llegue a la atmósfera.Por otro lado, podrían ofrecer una solución para que la industria reduzca sus emisiones de carbono. "Esto aún está muy lejos", dijo Wegener. "Pero estamos llevando a cabo nuestra investigación. Una cosa que sabemos con certeza: no debemos¡Subestime a los habitantes más pequeños del mar! "
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Materiales proporcionado por Instituto Max Planck de Microbiología Marina . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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