Bacterias electrogénicas: Geobacter I

Lo prometido es deuda, asi que como ya os había dicho que haría, a partir de hoy comenzamos un ciclo de profundización de las diferentes bacterias electrogénicas y como bien indica el título de la entrada comenzaremos con el género Geobacter.

Geobacter es del tipo de bacterias que habita de forma natural en el subsuelo y durante millones de años ha utilizado los óxidos de hierro insolubles como aceptores de electrones para la oxidación de la materia orgánica. Es por esta forma de respiración que ha contribuido en la formación de la corteza terrestre.

Se trata de una bacteria con forma bacilar, gamnegativa, anaerobia, que presenta pilis y un flagelo imprescindible para la respiración ya que le permite moverse de una partícula sólida a otra una vez agotado el óxido respirable,  

Micrografia electrónica coloreada de Geobacter (Geobacter project)

Desde su descubrimiento el género Geobacter ha suscitado un enorme interés para el medio ambiente. Todo comenzó en el año 1987 cuando el doctor Derek R. Lovley, junto a su equipo de la Universidad de Massachussets Amherts, aisló la primera cepa conocida de Geobacter (inicialmente designada como GS-15 y posteriormente como Geobacter metallireducens) de los sedimentos del río Potomac en Washington DC y describió su capacidad para reducir el ión férrico gracias a la oxidación de compuestos orgánicos a CO₂, en otras palabras, genera energía respirando iones de hierro de suelos y sedimentos. Hasta la fecha ningún microorganismo con capacidad de usar óxidos de hierro como aceptor final de electrones había sido descrito.

La gran versatilidad de Geobacter para transferir electrones fuera de la célula (flujo exocelular) está relacionada con la presencia de citocromos C, es el organismo secuenciado con mayor número de genes codificantes de estos transportadores de electrones. Lo que hace especial a Geobacter es la presencia de una red de citocromos C multihemo que distribuidos entre membranas y periplasma permiten transferir los electrones del interior al exterior para respirar sustratos extracelulares como el hierro III. Geobacter también respira sustratos solubles como fumarato o nitrato, cuya reducción tiene lugar en la membrana interna. 

(a) Geobacter en precencia de un aceptor soluble como el nitrato no desarrolla flagelos. (b) Cuando no hay un aceptor de electrones soluble, pero hay iones férricos [Fe(III)] insoluble, se activan los mecanismos de quimiotaxis y se forma el flagelo que permite a la bacteria desplazarse y adherirse. (Geobacter project)

Por último os dejo con un vídeo de la Oficina de Investigación Naval (ONR) en el que explican como conseguir energía a partir de especies de Geobacter que habitan en fondos marinos...

Saludos!