Los altos niveles de CO2 hacen retroceder el ciclo de TCA hacia la autotropía

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• La bioquímica
• Geoquímica

Sus antecedentes:

• El ciclo del ácido tricarboxílico (TCA), típicamente involucrado en la producción de energía, puede revertirse en algunos microorganismos anaerobios para la fijación de carbono autotrófico.
• Este ciclo inverso utiliza enzimas específicas como la 2-oxoglutarato sintasa dependiente de ferredoxina y requiere altas concentraciones de citrato sintasa.

Objetivo del estudio:

• Investigar las condiciones que impulsan el ciclo oxidativo inverso del TCA en la bacteria termofílica Hippea maritima.
• Para aclarar el papel de las altas presiones parciales de dióxido de carbono (CO2) en esta vía autótrofa.

Principales métodos:

• Se utilizó el deltaproteobacterium termófilo reductor de azufre Hippea maritima para el análisis experimental.
• Investigó la vía bioquímica que involucra la citrato sintasa y la piruvato sintasa en condiciones variables de CO2.

Principales resultados:

• Se ha demostrado que las altas presiones parciales de CO2 son esenciales para impulsar el ciclo oxidativo inverso de TCA en Hippea maritima.
• Se ha demostrado que la eliminación de la acetilcoenzima A (acetil-CoA) a través de la carboxilación reductora al piruvato, catalizada por la piruvato sintasa, es crucial en condiciones de alto CO2.

Conclusiones:

• El ciclo oxidativo invertido de TCA es impulsado activamente por los altos niveles de CO2 en Hippea maritima.
• Esta vía ofrece una alternativa más eficiente desde el punto de vista energético al ciclo reductivo de TCA para la fijación autotrófica de carbono.
• Los hallazgos sugieren que este ciclo invertido de TCA podría haber sido un mecanismo significativo para la fijación de CO2 en la atmósfera primordial de la Tierra.