¡El papel secreto de las bacterias reductoras de sulfato en la conservación marina!

¡El papel secreto de las bacterias reductoras de sulfato en la conservación marina!

Un nuevo estudio publicado en la revista Science Advances examina el papel fundamental de las bacterias reductoras de sulfato (SRB) en la descomposición de la materia orgánica en el fondo marino. El trabajo de investigación fue dirigido por el Dr. Lars Wöhlbrand y el Prof. Dr. Ralf Rabus de la Universidad de Oldenburg. Estos microbios, en particular los de la familia Desulfobacteraceae, están activos en zonas libres de oxígeno de la Tierra y contribuyen significativamente a la producción de dióxido de carbono (CO2).

Las Desulfobacteraceae tienen un metabolismo modular que les permite utilizar una variedad de moléculas orgánicas. En el estudio, se cultivaron y probaron exhaustivamente seis cepas diferentes de estas bacterias. A los microbios se les dieron 35 alimentos diferentes y se examinaron en 80 condiciones específicas. Los resultados muestran que los diferentes tipos de metabolismo utilizan herramientas moleculares similares para la degradación. Esto explica la naturaleza flexible y distribuida globalmente de Desulfobacteraceae.

Papel de las bacterias en el ciclo del carbono.

Se estima que las bacterias reductoras de sulfato representan más de la mitad de la degradación del material orgánico en aguas costeras y áreas de plataforma. Su actividad conduce a la formación de sulfuro de hidrógeno y sulfuro de hierro negro en el sedimento. A pesar de su importancia, a menudo se subestima el papel de las Desulfobacteraceae en el ciclo del carbono. Se han detectado marcadores genéticos de determinados módulos clave en muestras de sedimentos obtenidas de diversos hábitats marinos.

Una cepa particularmente notable, Desulfococcus multivorans, tiene un genoma completo que consta de un único cromosoma circular de 4.455.399 pares de bases. Su tamaño varía desde otros SRB como Desulfotalea psychrophila hasta Desulfobacterium autotrophicum HRM2. El análisis genómico ha identificado no sólo genes de ARNt y ARNr, sino también numerosos genes asociados con la diversidad económica y la adaptabilidad de estas bacterias.

Flexibilidad metabólica

El estudio destaca que los SRB pueden convertir no sólo sulfato, sino también una variedad de compuestos orgánicos que son difíciles de degradar. La reconstrucción metabólica de D. multivorans muestra que estas bacterias son capaces de degradar sustratos aromáticos y alifáticos, que se oxidan a CO2 mediante la vía de Wood-Ljungdahl. Utilizan una variedad de enzimas necesarias para la β-oxidación y responden de forma adaptativa al estrés de oxígeno.

La diversidad de enzimas y la alta cobertura de los análisis de proteoma indican una sólida capacidad metabólica que estas bacterias pueden desarrollar. Estos resultados pueden desempeñar un papel crucial en la comprensión de los impactos del cambio climático en los ecosistemas marinos. Con la disminución de los niveles de oxígeno en los océanos, la importancia de las BRS en la descomposición de la materia orgánica podría aumentar aún más.

Esta investigación no sólo proporciona nuevos conocimientos sobre los procesos biológicos que sustentan el ciclo del carbono, sino que también abre perspectivas para futuros estudios que busquen comprender el metabolismo microbiano a nivel genético. Las Desulfobacteraceae no sólo están en el foco de atención como factores clave en la degradación del carbono, sino que también demuestran de manera impresionante la plasticidad y adaptabilidad de la vida microbiana en ecosistemas complejos.

Los estudios exhaustivos sobre la distribución, los procesos metabólicos y la importancia ecológica de Desulfobacteraceae contribuyen a profundizar nuestra comprensión de la dinámica del carbono y sus interacciones con la química de los océanos. Los conocimientos adquiridos a partir de este estudio podrían tener implicaciones de gran alcance para comprender la ecología microbiana marina y el ciclo global del carbono.

uol.de informa que… y PMC explica aspectos genéticos básicos... y sigmaearth amplía el contexto sobre el papel de SRB...