Un conjunto de reacciones bioquímicas utilizadas por algunas bacterias.
La vía reductora acetil-CoA
La vía Wood-Ljungdahl es un conjunto de reacciones bioquímicas utilizadas por algunas bacterias . También se la conoce como vía reductora de la acetil-coenzima A ( Acetil-CoA ) . [1] Esta vía permite a estos organismos utilizar hidrógeno como donante de electrones y dióxido de carbono como aceptor de electrones y como componente básico para la biosíntesis .
Algunas bacterias anaeróbicas utilizan la vía Wood-Ljungdahl a la inversa para descomponer el acetato . Por ejemplo, las bacterias reductoras de sulfato oxidan el acetato completamente a CO 2 y H 2 , junto con la reducción del sulfato a sulfuro . [3] Cuando opera en la dirección inversa, la acetil-CoA sintasa a veces se llama acetil-CoA decarbonilasa.
No debe confundirse con la vía Wood-Ljungdahl, una vía evolutivamente relacionada pero bioquímicamente distinta llamada Ciclo de Wolfe [4] ocurre exclusivamente en algunas arqueas metanogénicas llamadas metanógenas . [5] En estas arqueas anaeróbicas , el ciclo de Wolfe funciona como una vía de metanogénesis para reducir el CO 2 a metano con donantes de electrones como el hidrógeno y el formiato. [6]
Evolución
Relevancia para la abiogénesis
Se ha propuesto que la vía reductora del acetil-CoA podría haber comenzado en respiraderos hidrotermales alcalinos de aguas profundas donde los sulfuros metálicos y los metales catalizan las reacciones prebióticas de la vía reductora del acetil-CoA. [7] Experimentos recientes han intentado replicar esta vía intentando reducir el CO 2 , observándose muy poco piruvato usando hierro nativo como agente reductor (<0,03 mM), [8] y aún menos en entornos hidrotermales con H 2 ( 10 µM). [9] Joseph Moran y sus colegas afirman que "se ha propuesto que las formas completa o "en herradura" del ciclo rTCA pueden haber estado unidas alguna vez con la vía del acetil CoA en una red de fijación de carbono ancestral, posiblemente prebiótica". [8]
Último ancestro común universal
Un estudio de 2016 de los genomas de un conjunto de bacterias y arqueas sugirió que el último ancestro común universal (LUCA) de todas las células estaba utilizando una antigua vía Wood-Ljungdahl en un entorno hidrotermal, [10] pero un trabajo más reciente cuestiona esta conclusión ya que Argumentaron que el estudio anterior había "muestreado insuficientemente familias de proteínas, lo que resultó en árboles filogenéticos incompletos que no reflejan la evolución de las familias de proteínas". [11] Sin embargo, la evidencia geológica y las reconstrucciones filogenómicas de la red metabólica de los ancestros comunes de arqueas y bacterias respaldan que LUCA fijó CO 2 y dependió de H 2 . [12] [9]
Referencias históricas
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Otra lectura
Wood HG (febrero de 1991). "Vida con CO o CO2 y H2 como fuente de carbono y energía". FASEB J. 5 (2): 156–63. doi :10.1096/fasebj.5.2.1900793. PMID 1900793. S2CID 45967404.
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