¿Pueden las bacterias fabricar su propia energía?
Los científicos saben desde hace más de un siglo que algunas bacterias pueden respirar de forma anaeróbica, es decir, sin oxígeno, pero sólo en las últimas décadas los investigadores han empezado a explotar esta propiedad para fabricar materiales útiles. Ahora, los ingenieros eléctricos han encontrado una forma de utilizar estas bacterias para fabricar un material bidimensional en auge llamado disulfuro de molibdeno (MoS2), que puede formar una lámina de apenas unos átomos de grosor y es prometedor para la electrónica del futuro. El nuevo hallazgo, publicado en Biointerphases, podría ayudar a evitar un proceso de síntesis desalentador que requiere un entorno duro.
“El grafeno es la superestrella de los materiales bidimensionales”, afirma Shayla Sawyer, ingeniera eléctrica del Instituto Politécnico Rensselaer y autora principal del artículo. Pero el MoS2 es “diferente porque aporta una nueva ‘habilidad'”. Tanto el grafeno como el MoS2 son fuertes y flexibles, y resultan útiles para construir sensores futuristas y sistemas de captación de energía. Sin embargo, el grafeno es un conductor eléctrico, mientras que el MoS2 es un semiconductor, es decir, una sustancia cuya conductividad puede manipularse mediante estímulos externos, como la luz.
Crecen las bacterias
El nitroheterocíclico 3-nitro-1,2,4-triazol-5-ona (NTO) es un ingrediente de explosivos insensibles cada vez más utilizados por los militares, convirtiéndose en un contaminante ambiental emergente. La biotransformación cometálica de la NTO se produce en cultivos microbianos mixtos en suelos y lodos con exceso de sustratos donadores de electrones. En este trabajo presentamos el inusual proceso metabólico de respiración de NTO, en el que la reducción de NTO a 3-amino-1,2,4-triazol-5-ona (ATO) está ligada a la oxidación anóxica de acetato a CO2 por un cultivo enriquecido a partir de lodos de digestores anaeróbicos municipales. El crecimiento celular se observó simultáneamente con la reducción de la NTO, mientras que el cultivo fue incapaz de crecer sólo en presencia de acetato. Concentraciones extremadamente bajas (0,06 mg L-1) del desacoplador cianuro de carbonilo m-clorofenil hidrazona inhibieron la reducción de NTO, indicando que el proceso estaba ligado a la respiración. La última evidencia de la respiración de NTO fue la producción de adenosina trifosfato debido a la exposición simultánea a NTO y acetato. La secuenciación del metagenoma reveló que los principales microorganismos (y sus abundancias relativas) eran Geobacter anodireducens (89,3%) y Thauera sp. (5,5%). Este estudio es la primera descripción de un compuesto nitroheterocíclico que se reduce por respiración anaeróbica, arrojando luz sobre los procesos microbianos creativos que permiten a las bacterias ganarse la vida reduciendo NTO.
Cómo respiran las bacterias
FLICKR, HEY PAUL STUDIOS La pequeña comunidad de bacterias que componen el microbioma pulmonar no está especialmente adaptada a este duro entorno, sino que refleja la composición de las especies microbianas que viven en la cavidad oral y llegan al pulmón a través del flujo de aire, según un estudio publicado esta semana (20 de enero) en mBio. Las comunidades del microbioma surgen bien por haber sido seleccionadas por sus adaptaciones a un entorno concreto, bien por la deriva hacia un nuevo entorno desde otro vecino, un proceso conocido como distribución neutra. Dado que el microbioma pulmonar es relativamente pequeño -con una cantidad de ADN microbiano 1.000 veces menor que el aislado en la boca- y está bien conectado con otras comunidades microbianas del tracto respiratorio, un equipo dirigido por científicos de la Universidad de Michigan planteó la hipótesis de que la mayoría de las bacterias que residen en los pulmones proceden de otros lugares. Para probar su idea, los científicos construyeron un modelo de…
Qué comen las bacterias
Incluso en las bacterias, la respiración celular es necesaria para la supervivencia, ya sea a través de la respiración celular aeróbica o anaeróbica. Explore cómo las células bacterianas se preparan para la respiración celular y la importancia de la cadena de transporte de electrones en el proceso.
¿Qué es la respiración celular? No somos muchos los que pensamos en la supervivencia de las bacterias o en cómo se produce. Todos los organismos vivos necesitan formas de obtener nutrientes y energía, incluidas las bacterias. Las células son capaces de adquirir energía de una gran variedad de formas, entre ellas la respiración celular. La respiración celular es un proceso que utiliza oxígeno, nitrato o sulfato para descomponer los nutrientes y generar la energía de una célula. Si se utiliza oxígeno, se denomina respiración celular aeróbica. Si no se utiliza el oxígeno, se denomina respiración celular anaeróbica. En el proceso de descomposición de nutrientes como la glucosa, se genera dióxido de carbono y agua. El dióxido de carbono y el agua son productos de desecho de la respiración celular aeróbica. Cuando las personas exhalan dióxido de carbono (CO2), o sudan, están viendo los subproductos de la respiración celular en las células humanas. Las bacterias hacen lo mismo, sólo que no respiran ni sudan, por lo que no solemos pensar que generan energía de la misma manera que nosotros.