Una bacteria recién descubierta que se mueve en las marismas de la costa de Oregón podría impulsar una nueva era de dispositivos bioeléctricos. Se le ha denominado Ca. Electrothrix yaqonensis, en honor al pueblo Yaqo’n de las Primeras Naciones, local de la zona donde se encontró, y conduce la electricidad como un cable. Esto no es único, pero Ca. Electrothrix yaqonensis posee características fascinantes que lo distinguen de otros microbios conductores.
En conjunto, estos organismos se conocen como bacterias cable, y solo se conocen unas pocas, divididas en dos géneros candidatos (Ca.) que aún no se han cultivado ni descrito formalmente: Ca. Electrothrix y Ca. Electronema. Viven en ambientes sedimentarios y se organizan, de extremo a extremo, en largas hebras que transportan electrones.
El propósito de esto es dividir el trabajo metabólico entre células individuales en el entorno variablemente oxigenado en el que viven. Es un verdadero colectivo, como suelen ser las colonias bacterianas, pero de una manera singularmente adaptada a su hogar turbio y húmedo. Sin embargo, incluso entre un conjunto peculiar de especies, Ca. Electrothrix yaqonensis se destaca.
“Esta nueva especie parece ser un puente, una rama temprana dentro del clado Ca. Electrothri , lo que sugiere que podría proporcionar nuevos conocimientos sobre cómo evolucionaron estas bacterias y cómo podrían funcionar en diferentes entornos”, dice el microbiólogo Cheng Li de la Universidad Estatal de Oregón y la Universidad James Madison.
Se distingue de todas las demás especies de bacterias cable descritas por su potencial metabólico y presenta características estructurales distintivas, como crestas superficiales pronunciadas, hasta tres veces más anchas que las observadas en otras especies, que albergan fibras altamente conductoras compuestas por moléculas únicas a base de níquel. Dirigidos por el microbiólogo Anwar Hiralal de la Universidad de Amberes en Bélgica, los investigadores aislaron y estudiaron la bacteria utilizando técnicas de caracterización genómica, morfológica, espectroscópica y eléctrica.
Sus resultados revelaron que presenta algunas diferencias morfológicas con respecto a otras bacterias cable, así como similitudes genéticas con ambos géneros. Entre los hallazgos más importantes se encuentran las crestas pronunciadas y las vainas extracelulares que exudan los microbios al formar sus largas hebras conectadas.
Estas hebras son el medio por el cual las bacterias realizan reacciones de reducción-oxidación a largas distancias (hasta varios centímetros). Las células enterradas a mayor profundidad en el sedimento, donde no pueden acceder al oxígeno, generan energía metabolizando el sulfuro. Esto produce electrones, que transportan hasta la capa rica en oxígeno, donde las células superiores utilizan oxígeno o nitrato para recibirlos. Los investigadores dicen que este comportamiento es algo que los humanos podrían aprovechar para fines tales como la seguridad alimentaria y la limpieza del medio ambiente.
“Estas bacterias pueden transferir electrones para limpiar contaminantes, por lo que podrían utilizarse para eliminar sustancias nocivas de los sedimentos”, afirma Li. “Además, su diseño de una proteína de níquel altamente conductora podría inspirar nuevas formas de bioelectrónica”.
Estudios futuros pueden ayudar a refinar la posición de esta nueva especie en el árbol genealógico de las bacterias del cable y lo que podemos aprender de ella.
“Sus rasgos metabólicos no conformistas resaltan la dinámica evolutiva compleja dentro del clado de las bacterias cableadas”, escriben los investigadores, “y sugieren una diversidad funcional y ecológica dentro de este clado más amplia de lo que se reconocía anteriormente”.
La investigación ha sido publicada en Applied and Environmental Microbiology.
Fuente: Science Alert.
