Nunca se pudo encontrar hasta hace poco, en una pecera a pocos pisos debajo del departamento de microbiología de la Universidad de Radboud: un solo organismo capaz de realizar el proceso completo de nitrificación. Los microbiólogos solían pensar que dos grupos distintos de bacterias eran responsables del paso a pasooxidación de amoníaco a nitrato a través de nitrito. The journal Naturaleza publica los resultados, que tienen implicaciones en la investigación climática y el tratamiento de aguas residuales, el 26 de noviembre.
"Ya noté algo extraño en el laboratorio hace bastante tiempo", explica Maartje van Kessel, microbiólogo de la Universidad de Radboud. "El consumo de nitrógeno en mi biorreactor parecía no tener sentido, no coincidía con los microorganismos presentes enel cultivo. Vimos enzimas responsables de la oxidación del amoníaco, pero no pudimos encontrar ningún microorganismo oxidante de amoníaco conocido. '
Su colega Sebastian Lücker agrega: "Después de un tiempo, pudimos vincular todas estas enzimas a un solo organismo. Sorprendentemente, pertenece a la familia Nitrospira, que es conocida por su capacidad de oxidar nitrito a nitrato. Pero fuenunca se vinculó con la oxidación de amoníaco a nitrito, el primer paso en el proceso de nitrificación. 'Estas nuevas características de Nitrospira pueden ayudar a los microbiólogos e ingenieros de todo el mundo a interpretar mejor los datos de sus reactores, también en plantas de tratamiento de aguas residuales a gran escala.
Sorpresa en el sótano
Resulta que el microbiólogo ha estado sentado sobre la solución a su problema, literalmente. Las nuevas características de Nitrospira se descubrieron en bacterias cultivadas a partir de biofiltros conectados a tanques de peces en el departamento de investigación de Fisiología Animal, ubicado en ununos pocos pisos debajo del departamento de Microbiología de la Universidad de Radboud.
El chico malo se convierte en chico bueno
La conocida bacteria anammox convierte el amoníaco y el nitrito en gas dinitrógeno, sin usar oxígeno. Siempre se pensó que Nitrospira compite con anammox, al robar su nitrito. Pero con el descubrimiento actual, parece que Nitrospira realmente estaba ayudando a anammox a todosjunto con proporcionarle nitrito adicional. Un ejemplo perfecto de un tipo malo que demuestra ser un buen tipo después de todo.
"Nuestro descubrimiento de este organismo tan buscado cambiará el conocimiento de los libros de texto, explica Lücker." También creo que tendrá grandes implicaciones para la investigación climática. "Los compuestos de nitrógeno tienen un efecto directo e indirecto en nuestro medio ambiente y clima.Por ejemplo, son fertilizantes importantes para las plantas, pero un exceso de nitrógeno conducirá a la eutrofización. "Ahora tenemos una mejor comprensión de la abundancia ambiental de los microorganismos oxidantes de amoníaco y el proceso de nitrificación. Como resultado, los investigadores del cambio global tendráncambiar sus estimaciones sobre el potencial de nitrificación en el ciclo global del nitrógeno '.
Tratamiento de aguas residuales
Además, el hallazgo actual es de vital importancia en procesos como el tratamiento de aguas residuales, donde la nitrificación ayuda a eliminar el amoníaco del agua. Van Kessel: 'Ya recibimos muestras de nuestro socio de tratamiento de aguas residuales, para analizar si esta novedosa Nitrospira está actualmente activaen sus sistemas también. "Durante esta investigación, los microbiólogos de la Universidad de Radboud se enteraron de un hallazgo similar por colegas de Viena Austria, donde Sebastian Lücker también completó su investigación de doctorado hace unos años. Actualmente, Lücker es una excelencia de RadboudExplica que "hay mucho conocimiento sobre Nitrospira en Viena", explica. "En este momento, ambos grupos están publicando resultados de Nitrospira consecutivamente en el mismo número de Nature".
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Materiales proporcionado por Universidad de Radboud . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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