Los científicos afirman que la Escherichia colique abre muchas posibilidades para la supervivencia en lugares con escasez de oxígeno
Redacción
Parece imposible pensar en seres vivos que no dependan del oxígeno para respirar. Este elemento lo utilizamos para metabolizar los alimentos y producir energía, siendo el último aceptor de electrones en una reacción en cadena de cara a esa liberación energética y, como apuntan en National Geographic, este método es tan común en la naturaleza que los primeros científicos creían imposible la existencia de cualquier otra forma de respiración. Pero se equivocaban.
Explorando en lugares extremos con escasez o ausencia total de oxígeno, como fuentes hidrotermales de aguas profundas, cuevas oscuras e incluso el intestino humano, han descubierto otros métodos. Esto se ha plasmado en un estudio llevado a cabo por un equipo de investigadores dirigido por la biocientífica de la Universidad Rice, Caroline Ajo-Franklin, y publicado en Cell, descubriendo que ciertas bacterias pueden utilizar un grupo de compuestos orgánicos con la estructura básica del naftaleno, llamados naftoquinonas, que hacen la misma función que el oxígeno.
Se produce al transferir electrones a la superficie exterior de las células en un proceso conocido como respiración extracelular, emitiendo una corriente eléctrica y permitiendo que las bacterias generen energía y crezcan sin necesidad de oxígeno. En Muy Interesante apuntan que ese tipo de “respiración eléctrica” se había observado en algunos microbios, pero ahora se ha encontrado en “una bacteria común en biotecnología y en el cuerpo humano”, la Escherichia coli. Aseguran que “el hallazgo cambia por completo la visión sobre cómo pueden funcionar los metabolismos bacterianos en ausencia de oxígeno”.
Procesos únicos
En la mencionada revista aseguran que “esta forma de generar energía se basa en una molécula llamada HNQ (2-hidroxi-1,4-naftoquinona), que actúa como un pequeño mensajero eléctrico dentro de la célula”. Algunas cepas de Escherichia coli usan esa molécula como intermediaria cuando se deshacen de sus electrones sobrantes echándolos al exterior a través de un circuito eléctrico, en un proceso que recibe el nombre de transferencia extracelular de electrones (EET). Biki Bapi Kundu, estudiante de doctorado y autora del estudio, explicó que “este mecanismo respiratorio recién descubierto es una forma sencilla e inteligente de funcionar”, como recoge National Geographic.
“Las naftoquinonas actúan como transportadores moleculares, transportando electrones fuera de las células para que las bacterias puedan digerir los alimentos y generar energía”, explicaba la autora. Los investigadores de la Universidad Rice colaboraron con el laboratorio Palsson de la Universidad de California en San Diego para comprobar los hallazgos, creando simulaciones informáticas especializadas para observar cómo crecerían las bacterias en un entorno sin oxígeno y añadiéndole una gran superficie conductora, corroborando que efectivamente podían sobrevivir a través de este proceso.
Ajo-Franklin aseguraba que este trabajo “sienta las bases para aprovechar el dióxido de carbono mediante electricidad renovable, en la que las bacterias actúan como plantas que necesitan la luz solar para realizar la fotosíntesis. Esto abre la puerta a tecnologías más inteligentes y sostenibles centradas en la biología”. Según afirman, además de los avances para la supervivencia en lugares con escasez de oxígeno, todo podría conducir a futuras aplicaciones en procesos biotecnológicos como el tratamiento de aguas residuales y la biofabricación, así como en el diagnóstico médico, el control de la contaminación y la exploración del espacio profundo.
Fuente: Cadena Ser
