Los aceptores de electrones artificiales desacoplan la oxidación del metano arqueal de la reducción del sulfato

Área de la Ciencia:

• Ecología microbiana
• Biogeoquímica
• Ciencias marinas

Sus antecedentes:

• La oxidación del metano con sulfato es un proceso microbiano crucial en el ciclo global del carbono.
• Las filtraciones de metano marino albergan consorcios de arqueas metanotróficas anaerobias (ANME) y bacterias reductoras de sulfatos (SRB).
• La relación simbiótica y las dependencias metabólicas entre ANME y SRB no se comprenden bien.

Objetivo del estudio:

• Investigar las dependencias metabólicas entre ANME y SRB en los sedimentos de aguas profundas.
• Explorar mecanismos alternativos de transferencia de electrones en la oxidación anaeróbica del metano.
• Para probar la hipótesis de la transferencia extracelular de electrones entre especies como el mecanismo sintrófico.

Principales métodos:

• Se utilizaron medidas de velocidad para cuantificar la oxidación del metano.
• Se emplean sondas de isótopos estables de una sola célula para rastrear la actividad metabólica.
• Se han introducido oxidantes artificiales solubles para desacoplar el ANME del SRB.

Principales resultados:

• ANME demostró la capacidad de oxidar el metano utilizando oxidantes artificiales, independientemente del SRB.
• Las altas tasas de oxidación del metano se mantuvieron por ANME incluso sin sulfato.
• El desacoplamiento metabólico de ANME de SRB se logró utilizando oxidantes artificiales.

Conclusiones:

• ANME puede realizar la oxidación del metano con o sin sus socios SRB cuando hay disponibles oxidantes alternativos.
• Los hallazgos apoyan la hipótesis de que la transferencia extracelular de electrones entre especies es un mecanismo primario para la oxidación sintrófica del metano.
• Esta investigación proporciona nuevos conocimientos sobre las asociaciones simbióticas no cultivadas que impulsan el ciclo del carbono en los entornos marinos.