Oxidación anaeróbica del metano impulsada por nitrito por bacterias oxigenadas.

Área de la Ciencia:

• Microbiología Microbiología.
• Biogeoquímica La biogeoquímica es la bioquímica.
• Biología evolutiva Biología evolutiva.

Sus antecedentes:

• La producción de oxígeno está relacionada principalmente con la fotosíntesis, la respiración de clorato y la desintoxicación de las especies reactivas de oxígeno.
• Un importante sumidero de metano de agua dulce sigue siendo bioquímicamente inexplicable.
• El papel de la oxidación anaeróbica del metano en los ciclos biogeoquímicos globales es crucial.

Objetivo del estudio:

• Identificar y caracterizar una nueva vía biológica para la producción de oxígeno.
• Para dilucidar el mecanismo bioquímico detrás de un sumidero de metano de agua dulce poco comprendido.
• Explorar las implicaciones evolutivas de la disponibilidad temprana de oxígeno.

Principales métodos:

• Secuenciación metagenómica de un cultivo de enriquecimiento anaeróbico.
• Ensamblaje de todo el genoma de la bacteria dominante, "Candidatus Methylomirabilis oxyfera".
• Experimentos de etiquetado isotópico para rastrear las vías metabólicas.

Principales resultados:

• Descubrimiento de una cuarta vía de producción de oxígeno en el "Candidatus Methylomirabilis oxyfera".
• Esta bacteria realiza la oxidación anaeróbica del metano utilizando el oxígeno derivado de la conversión del óxido nítrico.
• El organismo utiliza la vía de oxidación del metano aeróbico de forma anaeróbica, y carece de genes conocidos de producción de nitrógeno.

Conclusiones:

• Se ha identificado una nueva vía bioquímica para la generación de oxígeno.
• Esta vía explica un importante sumidero de metano de agua dulce e impacta en la degradación de los hidrocarburos.
• El oxígeno puede haber estado disponible para el metabolismo microbiano antes de la fotosíntesis oxigenada.