Microbial Syntrophy: Ecosystem-Level

Biochemical Cooperation

Michael J. McInerney, Jessica R. Sieber, and Robert P. Gunsalus

Syntrophy  es una interacción mutualista, el término es utilizado para describir los intercambios de nutrientes entre microorganismos bacterianos.

El término fue utilizado por primera vez syntrophy para describir el intercambio de compuestos de azufre entre bacteria fototróficas,  bacterias verdes del azufre y bacterias quimiótroficas reductoras de azufre. Representan una parte importante para el ciclo del azufre.

Syntrophy es esencial para el ciclo global del carbono, también juega un papel importante en la degradación, arqueas metanogénicas tienden a asociarse con proteobacterias sulfurosas, pueden metabolizar polímeros naturales, degradan también compuestos aromáticos.

Pero, ¿qué sucedería si se interrumpo Syntrophy?

La interrupción de metabolismo de los ácidos grasos microbiano retarda significativamente el volumen de negocios de la materia orgánica , lo que los ácidos grasos de cadena corta para acumular y reducir la producción de metano.

El metano y las metanogénicas  con subyacente actividad, probablemente jugaron un papel importante en épocas anteriores, el calentamiento del planeta, cuando de otro modo podrían haber ocurrido glaciaciones o más duraderas, o más terribles. Las dinámicas sugieren desconcertantes consecuencias de los continuos aumentos en el metano atmosférico.

Los humedales albergan alrededor del 30 % del carbono terrestre como la turba y representan el 20 % y el 40 % de las emisiones globales de metano. Alrededor del 15 % del paisaje boreal y ártico está cubierto de humedales, los cuales también producen cantidades significativas de metano después de la descongelación.

La larga historia de socios microbianos proporciona presumiblemente muchas oportunidades para el intercambio genético entre ellas. Consideremos S. aciditrophicus. Bacterias fermentativas que hacen etilo a partir de acetil - CoA por la acción combinada de phosphotransacetylase y acetato quinasa. Sin embargo,

S. aciditrophicus carece de un gen para hacer acetato de metilo quinasa que lleva los genes de quinasa y butirato de acetil fosfato / butirilo transferasa  que podrían ser utilizados para producir acetato y adenosina trifosfato ( ATP ). Entonces, los extractos de S. aciditrophicus muestran muy baja actividad de la quinasa de etilo y ninguna actividad phosphotransacetylase detectable.

Análisis genómicos proporcionan pistas sobre cómo S. aciditrophicus hace ATP. Por ejemplo , el genoma lleva nueve genes para ADP  el uso de acetil - CoA sintetasa . Esos genes podrían haber sido derivado de arqueas, en el que esta enzima convierte la acetil - CoA , ADP y fosfato a acetato, CoA , y ATP. Además, su genoma lleva varios genes reductasa heterodisulfide redox y genes relacionados, que también parecen ser de origen  de arqueas. Así, S. aciditrophicus puede haber adquirido genes para la conservación de energía y la transferencia de electrones de su socios metanogénicas.

Lo que me llega  a sorprender en esta lectura es lo realmente complicado que tiene es trasfondo de una sola palabra.

Una característica definitoria de syntrophy es la transferencia electrónica inversa, es decir que es un proceso respiratorio especializado, que requiere aporte de energía para impulsar termodinámicamente procesos redox desfavorables. Incluso cuando el socio metanogénicos mantiene bajo el  hidrógeno y concentraciones de formiato, el flujo de electrones a partir de intermedios en ácido graso metabolismo es todavía termodinámicamente desfavorable y la energía se utiliza para conducir estas reacciones redox.

Angelica Hurtado García /Biología de Procariontes/ Grupo: 5013