Con la capacidad de extraer metales pesados ​​del medio ambiente y digerir un potente gas de efecto invernadero, Las bacterias metanotróficas ejercen 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 las bacterias. Amy C. Rosenzweig de la Northwestern University ha construido recientemente otra sección del rompecabezas. Su laboratorio ha identificado dos proteínas nunca antes estudiadas, llamados MbnB y MbnC, como parcialmente responsable del funcionamiento interno de las bacterias.

"Nuestros hallazgos se extienden mucho más allá de las bacterias metanotróficas, "dijo Rosenzweig, el Profesor Distinguido de Ciencias de la Vida de la Familia Weinberg y profesor de biociencias moleculares y química en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg de Northwestern. "Estas dos proteínas se encuentran en una variedad de otras bacterias, incluidos los patógenos humanos ".

El periódico publica mañana, 23 de marzo, en el diario Ciencias .

Bacterias metanotróficas, o más simplemente "metanótrofos, "tomar cobre del medio ambiente para instalarlo en la maquinaria molecular que metaboliza el metano, convirtiéndolo en metanol para la alimentación. Para adquirir cobre, muchos metanótrofos secretan un péptido químicamente modificado llamado metanobactina, que se une firmemente a los iones de cobre para atraerlos hacia la celda. Hasta ahora, La maquinaria celular que impulsa la formación de metanobactina se ha entendido poco.

El equipo de Rosenzweig descubrió que dos proteínas, MbnB y MbnC, son parcialmente responsables de la producción de metanobactina. Juntos, estas proteínas forman un complejo enzimático que contiene hierro que convierte un aminoácido en dos grupos químicos orgánicos. Esta química da como resultado metanobactina, que recluta cobre en la celda. 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 metanótrofos.

"La participación de una enzima que requiere un metal en la formación de este tipo de grupos químicos no tiene precedentes, y ninguna de las dos proteínas se ha estudiado previamente, ", Dijo Rosenzweig." Además, Enzimas similares parecen producirse en otros contextos, sugiriendo que 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 al mundo a las prometedoras aplicaciones de los metanótrofos. Mucha gente imagina el uso de filtros fabricados a partir de bacterias para 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 van más allá de la limpieza del medio ambiente.

Debido a que la metanobactina se une al cobre con tanta fuerza, se ha investigado como 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 también creen que la metanobactina tiene propiedades antibacterianas y podría usarse en una nueva clase de antibióticos.

"Ahora que sabemos qué genes y proteínas microbianos buscar, y ahora que sabemos lo que hacen algunas de las proteínas clave, podemos predecir con eficacia qué especies producirán metanobactinas nuevas y diferentes, ", Dijo Rosenzweig." Y podemos probar esos compuestos en busca de bioactividades ".

El estudio se titula "La biosíntesis de la metanobactina".