Especies de arqueón
Methanosarcina acetivorans es un microbio versátil productor de metano que se encuentra en entornos tan diversos como pozos de petróleo, vertederos de basura, respiraderos hidrotermales de aguas profundas y sedimentos pobres en oxígeno debajo de lechos de algas. Solo M. acetivorans y los microbios del género Methanosarcina utilizan las tres vías metabólicas conocidas para la metanogénesis . [1] Los metanosarcínidos, incluido M. acetivorans , también son las únicas arqueas capaces de formar colonias multicelulares e incluso mostrar diferenciación celular. El genoma de M. acetivorans es uno de los genomas de arqueas más grandes jamás secuenciados. [2] Además,se ha identificado que una cepa de M. acetivorans , M. a. C2A , posee una ATPasa de tipo F (inusual para las arqueas, pero común para las bacterias, las mitocondrias y los cloroplastos ) junto con una ATPasa de tipo A. [3]
Metabolismo
Se ha observado que M. acetivorans tiene la capacidad de metabolizar el monóxido de carbono para formar acetato y formato . [4] También puede oxidar el monóxido de carbono en dióxido de carbono . El dióxido de carbono puede luego convertirse en metano en un proceso que M. acetivorans utiliza para conservar energía. [5] Se ha sugerido que esta vía puede ser similar a las vías metabólicas utilizadas por las células primitivas. [6]
Sin embargo, en presencia de minerales que contienen sulfuros de hierro, como los que se pueden haber encontrado en sedimentos en un entorno primitivo, el acetato se convertiría catalíticamente en tioéster de acetato, un derivado que contiene azufre. Los microbios primitivos podrían obtener energía bioquímica en forma de trifosfato de adenosina (ATP) convirtiendo el tioéster de acetato de nuevo en acetato utilizando PTS y ACK, que luego se convertiría de nuevo en tioéster de acetato para completar el proceso. En un entorno así, una "protocélula" primitiva podría producir fácilmente energía a través de esta vía metabólica, excretando acetato como desecho. Además, la ACK cataliza la síntesis de ATP directamente. Otras vías generan energía a partir de ATP solo a través de reacciones multienzimáticas complejas que involucran bombas de proteínas y desequilibrios osmóticos a través de una membrana.
Historia
M. acetivorans fue aislado en 1984 del sedimento marino obtenido en Scripps Canyon . [7]
Véase también
Referencias
- ^ Galagan JE; Nusbaum C; Roy A; Endrizzi MG; Macdonald P; FitzHugh W; Calvo S; et al. (2002). "El genoma de M. acetivorans revela una amplia diversidad metabólica y fisiológica". Genome Research . 12 (4): 532–42. doi :10.1101/gr.223902. PMC 187521 . PMID 11932238.
- ^ http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Metanosarcina Microbewiki: Metanosarcina
- ^ Regina Saum et al.: Los genes de la ATP sintasa F1FO en Methanosarcina acetivorans son prescindibles para el crecimiento y la síntesis de ATP, en: FEMS Microbiology Letters Vol. 300 Número 2, noviembre de 2009, págs. 230-236, DOI: 10.1111/j.1574-6968.2009.01785.x
- ^ Rother M; Metcalf WW (noviembre de 2004). "Crecimiento anaeróbico de Methanosarcina acetivorans C2A en monóxido de carbono: una forma de vida inusual para una arquea metanogénica". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos . 101 (48): 16929–16934. Bibcode :2004PNAS..10116929R. doi : 10.1073/pnas.0407486101 . PMC 529327 . PMID 15550538.
- ^ Lessner DJ; Li L; Li Q; Rejtar T; Andreev VP; Reichlen M; Hill K; et al. (noviembre de 2006). "Una vía no convencional para la reducción de CO2 a metano en acetivornas de Methanosarcina cultivadas en CO revelada por proteómica". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos . 103 (47): 17921–17926. Bibcode :2006PNAS..10317921L. doi : 10.1073/pnas.0608833103 . PMC 1693848 . PMID 17101988.
- ^ Ferry JG; House CH (junio de 2006). "La evolución gradual de la vida temprana impulsada por la conservación de la energía". Mol Biol Evol . 23 (6): 1286–1292. doi : 10.1093/molbev/msk014 . PMID 16581941.
- ^ Sowers KR; Baron SF; Ferry JG (mayo de 1984). "Methanosarcina acetivorans sp. nov., una bacteria acetotrófica productora de metano aislada de sedimentos marinos". Microbiología aplicada y ambiental . 47 (5): 971–978. Bibcode :1984ApEnM..47..971S. doi :10.1128/AEM.47.5.971-978.1984. PMC 240030 . PMID 16346552.
Lectura adicional
- Ascenzi, Paolo; Loris Leboffe, Loris; Pesce, Alessandra; Ciaccio, Chiara; Sbardela, Diego; Bolognesi, Martino; Coletta, Massimo (14 de mayo de 2014). "Actividades de isomerización de nitrito-reductasa y peroxinitrito de la protoglobina de Methanosarcina acetivorans". MÁS UNO . 9 (5): e95391. Código Bib : 2014PLoSO...995391A. doi : 10.1371/journal.pone.0095391 . PMC 4020757 . PMID 24827820.
- Isobe, Keisuke; Ogawa, Takuya; Kana Hirose, Kana; Yokoi, Takeru; Yoshimura, Tohru; Hemmi, Hisashi (2014). "La geranilgeranil reductasa y la ferredoxina de Methanosarcina acetivorans son necesarias para la síntesis de lípidos de la membrana arqueal completamente reducidos en células de Escherichia coli". Revista de Bacteriología . 196 (2): 417–423. doi :10.1128/JB.00927-13. PMC 3911245 . PMID 24214941.
- Rother, Michael (noviembre de 2007). "Análisis genéticos y proteómicos de la utilización de CO por Methanosarcina acetivorans". Archivos de Microbiología . 188 (5): 463–472. doi :10.1007/s00203-007-0266-1. PMID 17554525. S2CID 21485671.
- Suharti, Suharti; Wang, Mingyu; de Vries, Simon; Ferry, James (16 de mayo de 2014). "Caracterización de las subunidades RnfB y RnfG del complejo Rnf del Archaeon Methanosarcina acetivorans". PLOS ONE . 9 (5): e97966. Bibcode :2014PLoSO...997966S. doi : 10.1371/journal.pone.0097966 . PMC 4023990 . PMID 24836163.
Enlaces externos
- Armando el rompecabezas de la vida de Astrobiology Magazine (17 de mayo de 2006)
- Cepa tipo de Methanosarcina acetivorans en BacDive – la base de metadatos de diversidad bacteriana