Conexiones eléctricas entre bacterias de distintas especies

Durante cuarenta años, la comunidad científica ha creído conocer cómo ciertas bacterias trabajan juntas para "digerir" anaeróbicamente biomasa, produciendo con ello gas metano. Ahora, sin embargo, unos microbiólogos han comprobado que uno de los más abundantes microorganismos productores de metano en la Tierra forma conexiones eléctricas directas con un microorganismo de otra especie, produciendo así el gas de una manera completamente inesperada.

Las bacterias Methanosaeta son importantes por varias razones. La principal probablemente sea la de que son muy activas en humedales metanógenos, hasta el punto de que figuran entre las más destacadas productoras de metano del planeta. El interés hacia los organismos productores de metano va más allá del interés puramente académico, ya que el metano es en la atmósfera 20 veces más eficaz para retener el calor que el CO2. Teniendo en cuenta la amenaza del calentamiento global, es del máximo interés conocer a fondo la actividad de los microorganismos productores de metano.

Las comunidades microbianas productoras de metano han sido estudiadas durante décadas, pero a lo largo de todo este tiempo la comunidad científica desconocía una importante vía de producción de metano.






 Las bacterias Methanosaeta tienen la capacidad de generar metano a partir de dióxido de carbono mediante un notable mecanismo en el que establecen conexiones eléctricas con otros microorganismos, una forma de metanogénesis nunca antes vista.







Ya se sabía por estudios previos que en las Geobacter crecen filamentos eléctricamente conductores conocidos como nanocables microbianos, que pueden transportar electrones fuera de la célula, estableciendo conexiones eléctricas con minerales, electrodos u otras células. Se comprobó además que las bacterias Methanosaeta eran los microorganismos productores de metano dominantes en las cámaras de descomposición. También se sabía que pueden convertir el acetato en metano, pero el análisis de la expresión genética en el espacio propio de una cámara reveló que las bacterias Methanosaeta también tenían una elevada expresión de genes para la conversión de dióxido de carbono en metano. Los investigadores especularon con que las bacterias Geobacter estaban abasteciendo a las Methanosaeta con electrones a través de sus nanocables a fin de promover en éstas la producción de metano a partir de CO2.

Experimentos posteriores, en los que se cultivaron juntas la bacteria Geobacter y una especie de Methanosaeta, confirmaron estas sospechas. Lovley y sus colegas utilizaron trazadores radiactivos para demostrar que el CO2 estaba dando lugar a metano, a partir del proceso citado. A esa transferencia de electrones se la ha denominado "transferencia directa de electrones entre especies". Se confirmó del todo cuando usaron una cepa de Geobacter genéticamente alterada que no podía producir nanocables, y el proceso no funcionó.

El descubrimiento de la transferencia directa de electrones entre especies desafía el concepto sostenido durante décadas de que las comunidades microbianas naturales productoras de metano principalmente intercambian electrones a través de la producción y el consumo de hidrógeno.

La transferencia de electrones entre las especies es un mecanismo mucho más directo y potencialmente más eficiente para abastecer de electrones a bacterias productoras de metano.

El hallazgo puede conducir a un aumento espectacular de eficacia en el aprovechamiento energético del metano generado a través de procesos microbianos en instalaciones artificiales o semiartificiales.


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