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Acetobacteria

Acetobacterium es un género de bacterias anaeróbicas, Gram-positivas que pertenecen a lafamilia Eubacteriaceae . La especie tipo de este género es Acetobacterium woodii . [1] El nombre, Acetobacterium , se originó porque son acetógenos , predominantemente produciendo ácido acético como subproducto del metabolismo anaeróbico. La mayoría de las especies reportadas en este género son homoacetógenas, es decir, que solo producen ácido acético como subproducto metabólico. No deben confundirse con las bacterias de ácido acético que son Alphaproteobacteria aeróbicas, Gram-negativas .

Otros acetógenos utilizan la vía de Wood-Ljungdahl para reducir el CO o el CO2 y producir acetato, pero lo que distingue a A.woodii y a otras Acetobacterium de otros acetógenos es que conserva la energía al utilizar un complejo Rnf para crear un gradiente de sodio en lugar de un gradiente de protones. Esto significa que A.woodii necesitaría sodio en su entorno para producir ATP . [2]

Al reducir el CO2 a acetato, la Acetobacterium utiliza la vía de Wood-Ljungdahl con el CO2 como aceptor de electrones . Sin embargo, la Acetobacterium puede utilizar otros aceptores de electrones como el cafeato . [3] Para utilizar el cafeato como aceptor de electrones, la bacteria acopla la reducción dependiente del hidrógeno del cafeato con electrones del hidrógeno y utiliza iones de sodio como iones de acoplamiento. El paso en la cadena de transporte de electrones que crea el gradiente de sodio es la reducción dependiente de ferredoxina de NAD + . [4]

Una aplicación de Acetobacterium es que A. woodii podría usarse en la transformación de tetraclorometano en diclorometano y dióxido de carbono mediante decloraciones reductoras, pero se desconocen las reacciones que se toman para llegar al producto final. [5] Esta reacción es útil porque los productos, CO2 y diclorometano son menos tóxicos que el tetraclorometano. Otra aplicación de A. woodii es que puede reducir los efectos de los gases de efecto invernadero, ya que A. woodii puede usarse para convertir CO2 y CO en acetil-CoA que luego podría usarse para fabricar otros productos químicos como etanol y acetato. [6] La producción de etanol por Acetobacterium utilizando métodos quimiolitotróficos es importante porque el etanol puede usarse como biocombustible. [2] Al usar el etanol que produce la bacteria, los investigadores apuntan a crear una forma sustentable de crear energía. [6]

Referencias

  1. ^ ab Balch, WE; Schoberth, S.; Tanner, RS; Wolfe, RS (1977). "Acetobacterium, un nuevo género de bacterias anaeróbicas oxidantes de hidrógeno y reductoras de dióxido de carbono". Revista internacional de bacteriología sistemática . 27 (4): 355. doi : 10.1099/00207713-27-4-355 .
  2. ^ ab Schiel-Bengelsdorf, Bettina; Dürre, Peter (16 de julio de 2012). "Ingeniería de vías y biología sintética utilizando acetógenos". FEBS Letters . 586 (15): 2191–2198. doi : 10.1016/j.febslet.2012.04.043 . ISSN  1873-3468. PMID  22710156.
  3. ^ Müller, Volker; Imkamp, ​​Frank; Biegel, Eva; Schmidt, Silke; Dilling, Sabrina (1 de marzo de 2008). "Descubrimiento de una ferredoxina:NAD+-oxidorreductasa (Rnf) en Acetobacterium woodii". Anales de la Academia de Ciencias de Nueva York . 1125 (1): 137–146. doi :10.1196/annals.1419.011. ISSN  1749-6632.
  4. ^ Imkamp, ​​Frank; Biegel, Eva; Jayamani, Elamparithi; Buckel, Wolfgang; Müller, Volker (15 de noviembre de 2007). "Disección de la cadena respiratoria de cafeato en el acetógeno Acetobacterium woodii: identificación de una NADH deshidrogenasa de tipo Rnf como un sitio de acoplamiento potencial". Revista de bacteriología . 189 (22): 8145–8153. doi :10.1128/jb.01017-07. ISSN  0021-9193. PMC 2168664 . PMID  17873051. 
  5. ^ Egli, C; Tschan, T; Scholtz, R; Cook, AM; Leisinger, T (noviembre de 1988). "Transformación de tetraclorometano en diclorometano y dióxido de carbono por Acetobacterium woodii". Microbiología Aplicada y Ambiental . 54 (11): 2819–2824. ISSN  0099-2240. PMC 204379 . PMID  3145712. 
  6. ^ ab Bertsch, Johannes; Müller, Volker (1 de septiembre de 2015). "Metabolismo del CO en el acetógeno Acetobacterium woodii". Microbiología aplicada y ambiental . 81 (17): 5949–5956. doi :10.1128/aem.01772-15. ISSN  0099-2240. PMC 4551271 . PMID  26092462.