Respiración microbiana de óxido de hierro junto con oxidación de sulfuro

Área de la Ciencia:

• Microbiología
• Geoquímica
• Biogeoquímica

Sus antecedentes:

• Los microorganismos impulsan el ciclo de azufre de la Tierra, pero sus capacidades completas y su integración con otros ciclos no están claras.
• Anteriormente se pensaba que el acoplamiento de la oxidación de sulfuro con la reducción de óxido de hierro era abiótico.
• Comprender las funciones microbianas en el ciclo elemental es crucial para la ciencia ambiental.

Objetivo del estudio:

• Investigar el metabolismo microbiano del azufre y su integración con el ciclo del hierro.
• Identificar procariotas capaces de acoplar la oxidación de sulfuro con la reducción de óxido de hierro.
• Caracterizar el mecanismo biológico que une los ciclos biogeoquímicos del azufre y el hierro.

Principales métodos:

• Análisis genómico completo del metabolismo del azufre en los procariotas.
• Construcción del marco filogenético para los genes de transformación de azufre.
• Reconstrucciones metabólicas y pruebas fisiológicas/transcriptómicas de organismos cultivados.

Principales resultados:

• La capacidad de ciclo de azufre está muy extendida en la mayoría de los filos bacterianos y arqueos.
• Se predijo que varios procariotas acoplarían la oxidación de sulfuro con la respiración de óxido de hierro.
• Se demostró que Desulfurivibrio alkaliphilus crece autótrofamente mediante la oxidación del sulfuro con hierro (III) como aceptor de electrones, superando los procesos abióticos.

Conclusiones:

• Un nuevo mecanismo biológico vincula la oxidación microbiana del azufre y la reducción del óxido de hierro en entornos anóxicos.
• Este descubrimiento amplía la diversidad conocida de microorganismos ciclistas de azufre.
• Los microorganismos juegan un papel fundamental en la vinculación de los principales ciclos de elementos globales.