El análisis cinético de un nitrificador completo revela un estilo de vida oligotrófico

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Ciencias del medio ambiente
• Biogeoquímica

Sus antecedentes:

• La nitrificación es un paso crucial en el ciclo del nitrógeno, tradicionalmente atribuido a las bacterias oxidantes de amoníaco (AOB), las arqueas (AOA) y las bacterias oxidantes de nitrito (NOB).
• El descubrimiento de oxidantes completos de amoníaco (comammox) capaces de conversión de amoníaco en nitrato dentro del género Nitrospira requiere comprender sus funciones ecológicas y ventajas competitivas.

Objetivo del estudio:

• Investigar el nicho ecológico y las capacidades competitivas de comammox Nitrospira inopinata.
• Para comparar la cinética de nitrificación y las afinidades de sustrato de comammox Nitrospira con las de las arqueas oxidantes de amoníaco (AOA).

Principales métodos:

• Aislamiento y caracterización de un cultivo puro de Nitrospira inopinata.
• Determinación de la cinética de nitrificación, incluida la afinidad del sustrato y el rendimiento de crecimiento, para N. inopinata y cuatro aislamientos de AOA de suelo o aguas termales.
• Análisis genómico para evaluar el potencial metabólico.

Principales resultados:

• Nitrospira inopinata muestra adaptación a un crecimiento lento en hábitats oligotróficos y dinámicos, caracterizados por una alta afinidad con el amoníaco y bajas tasas máximas de oxidación.
• N. inopinata demuestra un mayor rendimiento de crecimiento en comparación con los nitrificadores canónicos.
• Los aislados de AOA estudiados mostraron afinidades de sustrato sorprendentemente pobres y rendimientos de crecimiento más bajos, lo que indica que pueden no ser los oxidantes de amoníaco más competitivos en entornos oligotróficos.
• N. inopinata posee la mayor afinidad al sustrato entre los aislados analizados, a excepción del AOA marino Nitrosopumilus maritimus SCM1.

Conclusiones:

• Los organismos Comammox, específicamente Nitrospira inopinata, son muy adecuados para la nitrificación en entornos oligotróficos y dinámicos.
• Estos hallazgos desafían la visión de larga data del dominio de AOA en condiciones oligotróficas y ponen de relieve el potencial competitivo de comammox en estos nichos.