23/07/2013 - Desvelado el mecanismo usado por una bacteria para degradar petróleo a baja temperatura

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Un estudio internacional en el que ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descifrado el genoma de la bacteria Oleispira antartica RB-8, originalmente aislada en el océano Antártico.

Esta bacteria, que se encuentra de forma natural en los océanos y mares, es capaz de degradar hidrocarburos a muy baja temperatura (entre 4 y 6 grados centígrados) a niveles superiores a los mostrados por otras bacterias. Los resultados de este trabajo, publicado en la revista Nature Communications, podrían aplicarse en programas de descontaminación de fondos marinos y zonas polares.

La investigación señala varios factores que explican el comportamiento de esta bacteria. “Su metabolismo, que es incapaz de obtener carbono de otra fuente que no sea un hidrocarburo y posee una alta afinidad hacia los iones metálicos, que son esenciales para el crecimiento y para mantener la actividad de las proteínas”, explica el investigador del CSIC Manuel Ferrer, del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica.

Otro de los factores es la capacidad de RB-8 para producir altas concentraciones de anticongelante natural y modificar su membrana celular para resistir condiciones de alta salinidad y baja temperatura. “Además, produce una proteína cuya estructura a baja temperatura favorece el correcto funcionamiento de otras proteínas necesarias para la degradación de hidrocarburos. “En último lugar, la estructura de sus proteínas está muy cargada en la superficie, lo que  favorece una adecuada actividad catalítica a baja temperatura”, añade el investigador del CSIC Juan Pablo Albar, del Centro Nacional de Biotecnología.

Evolución de ambientes cálidos a fríos

“Hemos visto que las proteínas de esta bacteria son activas a una temperatura de entre 20°C y 60°C, temperaturas a las que es incapaz de crecer en la actualidad RB-8. Esto plantea la posibilidad de que RB-8 sea una bacteria originaria de ambientes cálidos que se ha adaptado durante el proceso evolutivo a crecer y a ser activa en ambientes fríos. Esto lo ha conseguido flexibilizando y redistribuyendo las cargas iónicas en la superficie de sus proteínas para mantener una suficiente actividad catalítica a baja temperatura, lo que no ocurre con otras bacterias similares”, concluye Ferrer.

Según los investigadores, estos resultados establecen las bases que podrían permitir en el futuro diseñar nuevos programas de descontaminación de zonas polares y fondos marinos afectados por vertidos.

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Ref.

Michael Kube, Tatyana N. Chernikova, Yamal Al-Ramahi, Ana Beloqui, Nieves Lopez-Cortez, María- Eugenia Guazzaroni, Hermann J. Heipieper, Sven Klages, Oleg R. Kotsyurbenko, Ines Langer, Taras Y. Nechitaylo, Heinrich Lünsdorf, Marisol Fernández, Silvia Juárez, Sergio Ciordia, Alexander Singer, Olga Kagan, Olga Egorova, Pierre Alain Petit, Peter Stogios, Youngchang Kim, Anatoli Tchigvintsev, Robert Flick, Renata Denaro, Maria Genovese, Juan P. Albar, Oleg N. Reva, Montserrat Martínez-Gomariz, Hai Tran, Manuel Ferrer, Alexei Savchenko, Alexander F. Yakunin, Michail M. Yakimov, Olga V. Golyshina, Richard Reinhardt & Peter N. Golyshin. Genome sequence and functional genomic analysis of the oil-degrading bacterium Oleispira antarctica. Nature Communications. DOI:10.1038/ncomms3156.

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