Para comer metano usa tungsteno

Clatrato extraido del fondo marino frente a las costas de Oregón | Imagen: Wusel007 / Wikimedia Commons
Clatrato extraido del fondo marino frente a las costas de Oregón | Imagen: Wusel007 / Wikimedia Commons

En el fondo del océano, donde las temperaturas son muy frías, las presiones muy altas y la oscuridad prácticamente absoluta, algunos microorganismo sobreviven “comiendo” el metano encerrado en unas estructuras cristalinas de agua, formando una especie de hielo (sólido por tanto), llamadas clatratos. Ahora, un estudio encabezado por Jennifer Glass, del Instituto de Tecnología de Georgia (EE.UU.; aunque cuando realizó el estudio trabajaba en el de California becada por la NASA), pone de manifiesto que dos organismos simbióticos (una bacteria y una arquea) usan enzimas basadas en tungsteno para conseguir metabolizar el metano. Los resultados se publican en Enviromental microbiology.

En los ambientes fríos el molibdeno, un metal más común en su uso metabólico, es el elegido para formar las enzimas necesarias. Sin embargo, la arquea ANME (siglas en inglés de arquea metanotrófica anaeróbica, esto es, la arquea que come metano sin usar oxígeno) y una deltaproteobacteria que usa sulfatos, usan metales mucho menos abundantes, el tungsteno y el cobalto. Las enzimas basadas en tungsteno si se habían detectado antes en las mucho más cálidas fumarolas hidrotermales.

Por qué usan tungsteno y cobalto es una pregunta sin respuesta aún. Posiblemente porque estos metales estén en formas más accesibles en esas condiciones. Esto será algo a estudiar en el futuro.

La enzima clave del proceso se llama formilmetanofurano deshidrogenasa, y participa en el último paso para convertir el metano en dióxido de carbono, siendo clave en el proceso de oxidación del metano (recordemos que la oxidación no implica necesariamente a presencia de oxígeno; un oxidante es cualquier especie química que tome electrones, como suele hacer el oxígeno). Este proceso suministra a estos microorganismos el carbono y la energía necesarios para su metabolismo.

Como nota anecdótica, el dióxido de carbono liberado reacciona con el calcio disuelto en el agua, precipitando carbonato cálcico, con lo que en el entorno de las zonas donde viven estos microorganismos se forman una especie de estalagmitas características.

Los organismos psicrófilos, los que viven a temperaturas muy bajas, necesitan de adaptaciones únicas para sobrevivir en estos ambientes. Démonos cuenta, por ejemplo, que los psicrófilos tienen que encontrar soluciones a la disminución que el frío supone en la fluidez de las membranas o el daño que los cristales de hielo pueden ocasionar en las estructuras celulares. Por ello su estudio es interesante para comprender las posibilidades de la vida en los mundos helados que pueblan el Universo, empezando por Marte.

Referencia:

Glass J.B., Yu H., Steele J.A., Dawson K.S., Sun S., Chourey K., Pan C., Hettich R.L. & Orphan V.J. (2013). Geochemical, metagenomic and metaproteomic insights into trace metal utilization by methane-oxidizing microbial consortia in sulfidic marine sediments, Environmental Microbiology, n/a-n/a. DOI:

Esta entrada es una participación de Experientia docet en la XXIX Edición del Carnaval de la Química que organiza Más ciencia, por favor

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