Geobacter sulfurreducens es una proteobacteria reductora de azufre y metal gramnegativo . [1] Tiene forma de bastón, aerotolerante [2] anaerobio, no fermentativo, tiene flagelo y pili tipo cuatro, y está estrechamente relacionado con Geobacter metallireducens . Geobacter sulfurreducens es una especie de bacteria anaeróbica que proviene de la familia de bacterias llamadas Geobacteraceae . [3] Bajo el género Geobacter, G. sulfurreducens es una de veinte especies diferentes. El género Geobacter fue descubierto por Derek R. Lovley en 1987. [4] G. sulfurreducens se aisló por primera vez en Norman, Oklahoma, EE. UU. a partir de materiales encontrados alrededor de la superficie de una zanja contaminada. [5]
Geobacter sulfurreducens es un microbio en forma de bastón con una pared celular gramnegativa. Geobacter se conoce como un tipo de bacteria que puede conducir niveles de electricidad, y la especie G. sulfurreducens también se conoce como "electricígenos" debido a su capacidad para crear una corriente eléctrica y producir electricidad. [4] Un estudio realizado por Daniel Bond y Derek Lovley en 2003 demostró que debido a la capacidad de G. sulfurreducens para conducir electricidad, existía la posibilidad de crear una celda de combustible microbiana (MFC) eficaz y duradera . [6] Este estudio resultó exitoso, ya que se descubrió que debido a que las células de G. sulfurreducens tienen éxito en conducir electricidad y convertir electrones en electricidad, también se descubrió que esto hacía posible conducir la electricidad durante largos períodos de tiempo. Debido a estos hallazgos, organizaciones como el Banco Mundial han estado financiando fuertemente proyectos en países como Tanzania y Namibia en los que trabajan para aprovechar G. sulfurreducens para que funcione con productos de desecho con el fin de tener electricidad para las luces y para cargar baterías. . [4]
G. sulfurreducens podría ser útil en la biorremediación de aguas subterráneas contaminadas con uranio. [7]
genoma
G. sulfurreducens consta de un genoma con un solo cromosoma circular y ese único cromosoma contiene 3.814.139 pares de bases (pb). [8] El hecho de que este microbio tenga un cromosoma circular es una indicación más de que es un procariota normal, identificado como una bacteria . Se predice que G. sulfurreducens contiene 3466 secuencias codificantes, siendo el tamaño promedio de estas secuencias codificantes de 989 pares de bases. El microbio contiene una gran cantidad de citocromos de tipo C , que se utilizan para las proteínas transportadoras de electrones. [8] Existe la hipótesis de que, debido a su composición genómica, G. sulfurreducens es capaz de identificar superficies y construir biopelículas que pueden conducir electricidad utilizando su capacidad para transportar electrones. [9]
En general, la composición genómica de G. sulfurreducens parece respaldar la comprensión actual de las formas en que el microbio puede metabolizar fácilmente y transportar electrones. Una parte interesante de la composición genómica del microbio es que le falta una enzima llamada formiltetrahidrofolato sintetasa , también conocida como FTS. [8] Esto es relevante, porque el FTS se utiliza para ayudar al proceso metabólico, que es una función clave de G. sulfurreducens . Debido a que FTS es una enzima que falta, G. sulfurreducens utiliza el proceso de transporte inverso de electrones e ignora por completo la enzima FTS que falta.
^ Caccavo F, Lonergan DJ, Lovley DR, Davis M, Stolz JF, McInerney MJ (octubre de 1994). "Geobacter sulfurreducens sp. nov., un microorganismo reductor de metales disimilatorio oxidante de hidrógeno y acetato". Microbiología Aplicada y Ambiental . 60 (10): 3752–9. doi :10.1128/AEM.60.10.3752-3759.1994. PMC 201883 . PMID 7527204.
^ Lin, WC, Coppi, MV y Lovley, DR (2004). Geobacter sulfurreducens puede crecer con oxígeno como aceptor terminal de electrones. Microbiología aplicada y ambiental, 70 (4), 2525–2528. https://doi.org/10.1128/AEM.70.4.2525-2528.2004
^ Parker, Charles Thomas; Wigley, Sara; Garrity, George M (2009). Parker, Charles Thomas; Garrity, George M (eds.). "Resumen taxonómico de los géneros". Los resúmenes de NamesforLife . doi :10.1601/tx.3640.
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Otras lecturas
Bond DR, Lovley DR (marzo de 2003). "Producción de electricidad mediante Geobacter sulfurreducens adherido a electrodos". Microbiología Aplicada y Ambiental . 69 (3): 1548–55. doi :10.1128/aem.69.3.1548-1555.2003. PMC 150094 . PMID 12620842.
Mayordomo, Jessica E; Joven, Nelson D; Aklujkar, Muktak; Precioso, Derek R (2012). "Análisis genómico comparativo de Geobacter sulfurreducens KN400, una cepa con mayor capacidad de transferencia de electrones extracelular y producción de electricidad". Genómica BMC . 13 (1): 471. doi : 10.1186/1471-2164-13-471 . ISSN 1471-2164. PMC 3495685 . PMID 22967216.
Esteve-Núñez, Abraham; Rothermich, María; Sharma, Manju; Encantador, Derek (2005). "Crecimiento de Geobacter sulfurreducens en condiciones limitantes de nutrientes en cultivo continuo". Microbiología Ambiental . 7 (5): 641–648. doi :10.1111/j.1462-2920.2005.00731.x. ISSN 1462-2912. PMID 15819846.
Yang, Tae Hoon; Coppi, Magdalena V; Loveley, Derek R; Sol, junio (2010). "Respuesta metabólica de Geobacter sulfurreducens hacia la variación donante/aceptor de electrones". Fábricas de células microbianas . 9 (1): 90. doi : 10.1186/1475-2859-9-90 . ISSN 1475-2859. PMC 3002917 . PMID 21092215.
