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Producción de energía mediante microorganismos del fondo oceánico

Unos científicos europeos investigaron las rutas metabólicas de los microorganismos que habitan en el subsuelo del fondo oceánico. Cabe destacar que, en condiciones de poca energía, las bacterias demuestran una amplia variabilidad de mecanismos de conservación de la energía y renovación del carbono.
Producción de energía mediante microorganismos del fondo oceánico
En estudios recientes se ha descubierto la existencia de comunidades de microorganismos que habitan en el subsuelo del fondo oceánico, un entorno extremo con muy poca energía. Aún se desconoce cómo se genera ATP en dichas condiciones y, en particular, cómo se adapta el complejo proteico ATP sintasa. Los datos muestran que la energía libre generada es mucho mayor de lo previsto y no parece que constituya un factor limitante para la síntesis de ATP.

El equipo del proyecto ATP_ADAPT_LOW_ENERGY (Adaptations of the ATP synthesis machinery in bacteria and archaea to conditions of extreme energy limitation in the deep subsurface), financiado con fondos europeos, investigó el paso limitante en la degradación de materia orgánica bajo condiciones extremas de baja energía. Además, se trató de identificar las diferencias metabólicas clave en el metabolismo entre los microorganismos en sedimentos de la glaciación con poca energía y sedimentos del Holoceno con mucha energía. El propósito era determinar si estas variaciones son el resultado de diferencias climatológicas o una respuesta a las condiciones cambiantes in situ.

Se llevaron a cabo análisis metagenómicos de datos obtenidos de sedimentos situados a ochenta y cinco metros bajo el suelo marino durante el programa Baltic Sea Paleoenvironment. Los sedimentos se diferenciaban en la antigüedad, la salinidad y otros parámetros que reflejan el entorno cambiante del Báltico desde la última glaciación y a lo largo del Holoceno. Los resultados demostraron la presencia de microorganismos capaces de conservar la energía mediante fermentación, producción de acetato y metano y deshalogenación reductiva. La presencia de genes que confieren tolerancia a la salinidad dependía de la salinidad del entorno, lo que demuestra la adaptación a los cambios geoquímicos.

En otra rama del estudio se investigó la capacidad de los microorganismos del fondo oceánico de degradar biolpolímeros comunes en el suelo marino como carbohidratos y proteínas. Se identificaron genes que codificaban para enzimas extracelulares de degradación de polímeros que, sin embargo, variaban entre los distintos grupos taxonómicos. Estos estudios permitieron describir microorganismos como Calditrichaeota que degrada polímeros y otros de crecimiento lento.

En conjunto, los resultados obtenidos en este proyecto proporcionan información fundamental sobre el ciclo del carbono en el subsuelo oceánico y sus consecuencias ambientales.

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Palabras clave

Microorganismos del fondo oceánico, ciclo del carbono, ATP, ATP_ADAPT_LOW_ENERGY, degradación, biopolímero
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