Con la capacidad de eliminar los metales pesados del medio ambiente y digerir un potente gas de efecto invernadero, las bacterias metanotróficas cumplen una doble función cuando se trata de limpiar el medio ambiente.
Pero antes de que los investigadores puedan explorar posibles aplicaciones de conservación, primero deben comprender mejor los procesos fisiológicos básicos de la bacteria. Amy C. Rosenzweig, de la Universidad Northwestern, ha construido recientemente otra sección del rompecabezas. Su laboratorio ha identificado dos proteínas nunca antes estudiadas, llamadasMbnB y MbnC, como parcialmente responsables del funcionamiento interno de la bacteria.
"Nuestros hallazgos se extienden mucho más allá de las bacterias metanotróficas", dijo Rosenzweig, Profesor Distinguido de Ciencias de la Vida de la Familia Weinberg y profesor de biociencias moleculares y química en el Colegio de Artes y Ciencias Weinberg de Northwestern. "Estas dos proteínas se encuentran en una variedad de otrasbacterias, incluidos los patógenos humanos ".
El periódico publica mañana, 23 de marzo, en el diario ciencia .
Las bacterias metanotróficas, o más simplemente "metanotrofos", toman cobre del medio ambiente para instalarlo en la maquinaria molecular que metaboliza el metano, convirtiéndolo en metanol para la alimentación. Para adquirir cobre, muchos metanotróficos secretan un péptido modificado químicamente llamado metanobactina, que herméticamentese une a los iones de cobre para atraerlos hacia la célula. Hasta ahora, la maquinaria celular que impulsa la formación de metanobactina ha sido poco conocida.
El equipo de Rosenzweig descubrió que dos proteínas, MbnB y MbnC, son parcialmente responsables de la producción de metanobactina. Juntas, estas proteínas forman un complejo enzimático que contiene hierro que convierte un aminoácido en dos grupos químicos orgánicos. Esta química resulta enmetanobactina, que recluta cobre en la célula. Rosenzweig y su equipo también descubrieron que estas dos proteínas impulsan la producción de metanobactina en todas las familias de especies productoras de metanobactina, incluidos los no metanotróficos.
"La participación de una enzima que requiere metales en la formación de este tipo de grupos químicos no tiene precedentes, y ninguna de las dos proteínas ha sido estudiada previamente", dijo Rosenzweig. "Además, parece que se producen enzimas similares en otros contextos, lo que sugiereque esta química es importante más allá de la producción de metanobactina "
Este descubrimiento facilita a los investigadores el estudio de la metanobactina porque pueden trabajar con las proteínas en tubos de ensayo en lugar de manipular microorganismos vivos enteros. También acerca el mundo a las aplicaciones prometedoras de los metanótrofos. Muchas personas imaginan usar filtros construidos a partir de las bacteriaspara eliminar el metano de la atmósfera o para ayudar a eliminar el metano de las reservas de gas natural. Pero Rosenzweig cree que debido a la producción de metanobactina, los metanótrofos tienen aplicaciones que se extienden más allá de la limpieza del medio ambiente.
Debido a que la metanobactina une el cobre con tanta fuerza, se ha investigado como un tratamiento para la enfermedad de Wilson, un trastorno genético raro en el que los cuerpos de los pacientes no pueden eliminar el cobre que ingieren en los alimentos, por lo que se acumula en el cerebro y el hígado. Algunos investigadores tambiéncree que la metanobactina tiene propiedades antibacterianas y podría usarse en una nueva clase de antibióticos.
"Ahora que sabemos qué genes y proteínas microbianos debemos buscar, y ahora que sabemos qué hacen algunas de las proteínas clave, podemos predecir efectivamente qué especies producirán metanobactinas nuevas y diferentes", dijo Rosenzweig. "Y podemosprobar esos compuestos para bioactividades "
El estudio se titula "La biosíntesis de metanobactina". Grace E. Kenney, una estudiante graduada en el laboratorio de Rosenzweig, fue la primera autora del artículo.
La investigación fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud números de premio GM118035, R01AT009143, U54-GM094662, U54 GM093342, P01 GM118303, R00GM111978 y F32GM110934 y por la National Science Foundation números de premio MCB0842366 y MCB1330784.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Noroeste . Original escrito por Amanda Morris. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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