Biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos y anegados de agua mediante proteobacterias

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Proteobacteria Azoarcus Fuente: maría Albuquerque y colaboradores

 La biorremediación de suelos es una línea de investigación de candente actualidad, debido a que la sociedad contemporánea está convirtiendo a suelos y aguas en verdaderos vertederos de todo tipo de contaminantes tóxicos, muchos de los cuales son orgánicos y muy persistentes. Una extensión nada despreciable de los sitios contaminados, lo son por vertidos incontrolados o por derrames de petróleo, dejándolos inservibles para la producción agropecuaria, además de perjudicar seriamente la calidad de las aguas y convirtiéndose. Un serio riesgo para la vida salvaje y la salud pública. En nuestra categoría sobre contaminación de suelos ya hemos hablado del tema con profusión desde los más dispares puntos de vista, por lo que no volveremos a repetir la importancia y modalidades de la contaminación, así como de las posibles alternativas con vistas a su biorremediación.  Como os mostraré en la nota de prensa que analizamos hoy, una proteobacteria del suelo denominada Azoarcus, cuyo hábitat son medios edáficos encharcados, carentes o escasos en oxígeno que parecen ser capaces de resistir el enorme poder tóxico de los peligrosísimos  y persistentes hidrocarburos aromáticos. Al parecer,  Azoarcus, llega a utilizar las mentadas sustancias tóxicas como fuentes de energía y carbono para su propia supervivencia, convirtiéndose pues en una alternativa a explorar para una biorremediación eficaz de suelos anegados fuertemente contaminados por tóxicos orgánicos. Ahora resta por investigar la viabilidad de su uso en tales menesteres, ya sea en su forma actual, o acudiendo al auxilio de la genómica (es decir tocando sus genes da tales microrganismos, cultivándolos y comercializando el producto). Se trata de una muestra más del inmenso arsenal de utilidades del mundo microbiano que vive en el suelo con vistas a paliar la degradación ambiental. En nuestra categoría biología y ecología del suelo ya os hemos mostrado la maravillosa biodiversidad que se esconde bajo el suelo, así como sus maravillosas e importantes funciones, vitales para el mantenimiento de la biosfera e importantísimas también para el futuro de la humanidad. En consecuencia, os dejamos ya con la nota de prensa y unos fragmentos que he extraído de Wikipedia sobre este género de proteobacterias. Espero que esta noticia sea del interés de  muchos de vosotros.

 Juan José Ibáñez

Continua……….

 Descubierto un nuevo mecanismo que permite a una bacteria tolerar hidrocarburos aromáticos tóxicos

 Los resultados del estudio podrían ayudar a crear nuevas herramientas de detoxificación de contaminantes. El microorganismo Azoarcus sp. CIB es capaz de degradar compuestos como el tolueno y el xileno, entre otros.

FUENTE | CSIC; 03/11/2016

  Un estudio liderado por investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto un nuevo mecanismo que permite a la bacteria Azoarcus sp. CIB resistir la presencia de elevadas concentraciones de hidrocarburos aromáticos tóxicos en ausencia de oxígeno. Los resultados del trabajo, publicados en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), podrían ayudar a desarrollar nuevas estrategias de detoxificación y bioconversión de contaminantes.

Los hidrocarburos aromáticos tales como el benceno, el tolueno, el xileno y el estireno, entre otros, son compuestos orgánicos que poseen en su estructura un anillo aromático que los convierte en unos compuestos muy estables, difíciles de degradar y con tendencia a acumularse en el medio ambiente, lo que constituye una fuente importante de contaminación.

“Estas sustancias están presentes en gran cantidad en los combustibles fósiles, como el petróleo y el carbón, y son tóxicas para los seres vivos, ya que se incorporan en las membranas celulares e impiden el correcto funcionamiento de las células. Sin embargo, ciertas bacterias se han especializado en la utilización de los hidrocarburos aromáticos como fuente de carbono y energía. La utilización de estas bacterias para la eliminación y biotransformación de los hidrocarburos aromáticos contaminantes en compuestos menos tóxicos y de valor añadido es una estrategia respetuosa con el medio ambiente y de gran interés industrial“, explica el investigador del CSIC Eduardo Díaz, del Centro de Investigaciones Biológicas.

PROTEÍNA ToIR

La clave del mecanismo identificado en este estudio es la proteína TolR, un regulador de dos componentes híbrido. Se trata del primer sistema biológico descrito capaz de detectar hidrocarburos aromáticos y responder a esa señal mediante hidrólisis de la molécula di-GMP cíclico. Dicha molécula, que actúa de segundo mensajero, está presente en todas las bacterias y participa en el control de procesos tan relevantes como la formación de biofilms y la virulencia en patógenos.

Nuestro trabajo revela una nueva función del di-GMP cíclico, ya que hemos visto que controla la resistencia bacteriana a elevadas concentraciones de hidrocarburos aromáticos, de tal forma que la disminución de los niveles de di-GMP cíclico protegen a la célula de la toxicidad del hidrocarburo”, añade Díaz.

El estudio ha sido realizado en colaboración con la Universidad de Washington (Seattle, Estados Unidos).

 Azoarcus es un género de microorganismos pertenecientes al subgrupo beta de las proteobacterias. Presentan una morfología de diplobacilos cortos y son móviles gracias a la presencia de un único flagelo polar. Estas bacterias se encuentran frecuentemente en ambientes anóxicos contaminados con compuestos aromáticos.

Los primeros miembros de este género fueron aislados de la rizosfera de zonas tropicales y se catalogaron como organismos no desnitrificantes y con actividad nitrogenasa. Posteriormente, se observaron otras especies del género Azoarcus que presentaban la capacidad de crecer anaeróbicamente en condiciones desnitrificantes y en presencia de diversos compuestos aromáticos (tolueno, m-xileno, fenol, resorcinol, benzoato, fenilacetato,…) como único sustrato de crecimiento. Este subgrupo comprende tanto organismos anaerobios facultativos (Azoarcus sp. EbN1, A. evansii, A. tolulyticus, A. toluvorans, A. sp. CIB, etc.) como anaerobios estrictos (A. anaerobius).

En la actualidad, existen dos especies del género Azoarcus, Azoarcus sp. EbN1 y Azoarcus sp. BH72, cuyos genomas han sido secuenciados y se encuentran disponibles al público en diversas bases de datos.

Azoarcus

Azoarcus is a genus of nitrogen-fixating bacteria.[1] Species in this genus are usually found in contaminated water, as they are involved in the degradation of some contaminants, commonly habitating in soil. These bacteria have also been found growing in the endophytic compartment (inside the plant between the living cells) of some rice species and other grasses

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