Identifican una fuente enigmática de metano en el mar

Hasta un 4 por ciento del metano que se incorpora a la atmósfera proviene de aguas oceánicas ricas en oxígeno, pero los científicos no habían podido identificar su fuente exacta de procedencia. El metano es un gas con un potente efecto invernadero, y por eso es tan importante vigilar sus emisiones naturales y artificiales a la atmósfera.

Ahora, unos investigadores aparentemente han descubierto la fuente de ese metano marino: Se trata de un proceso químico inesperado que está impulsado por uno de los microbios más abundantes en el planeta, la arquea Nitrosopumilus maritimus.

Los investigadores que hicieron el descubrimiento no buscaban explicar ese enigma de la geoquímica oceánica. Simplemente buscaban fuentes de nuevos antibióticos. Su línea de investigación principal es indagar en una clase inusual de agentes antibióticos potenciales, llamados fosfonatos, que ya están siendo usados en la agricultura y en la medicina.

Hay bastantes especies de microbios que producen fosfonatos.

El equipo de William Metcalf y Wilfred van der Donk, de la Universidad de Illinois, estaban examinando todo tipo de antibióticos que presentan un enlace químico carbono-fósforo. En la labor, hallaron genes en un tipo de microbio que según su experiencia pensaron que podría dar un buen antibiótico. Pero no fue eso lo que el microbio resultó generar.

El microbio se llama Nitrosopumilus maritimus. Esta arquea es uno de los organismos más abundantes en el planeta, y reside en regiones ricas en oxígeno a mar abierto. Al examinar los genomas microbianos, Benjamin Griffin, del laboratorio de Metcalf, notó que la citada arquea presentaba un gen que codificaba una enzima parecida a otras enzimas involucradas en la biosíntesis de fosfonatos. También observó que la arquea contenía genes para sintetizar una molécula, llamada HEP, que es una sustancia intermedia en la biosíntesis de fosfonatos.

A fin de determinar si la Nitrosopumilus maritimus estaba produciendo un antibiótico de fosfonatos potencialmente útil, Robert Cicchillo clonó el gen de la enzima misteriosa en una bacteria (la E. coli), y aumentó la producción de dicha enzima. Cuando los investigadores agregaron HEP a la enzima, la reacción química que se produjo generó un compuesto largamente buscado, uno que podría explicar el origen del metano en las aguas oceánicas dominadas por organismos aerobios.

Los científicos habían estado buscando en la naturaleza este compuesto, el ácido metilfosfónico, desde 2008, cuando David Karl en la Universidad de Hawái, Edward DeLong del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, y sus colegas, publicaron una hipótesis para explicar cómo el metano se generaba en las aguas oceánicas dominadas por organismos aerobios (organismos que necesitan oxígeno para subsistir).

Los nuevos experimentos, realizados con la ayuda de David Stahl, de la Universidad de Washington, indicaron que el metilfosfonato se enlazó a otra molécula, probablemente un azúcar adjunto a la superficie del microbio. Cuando las células de Nitrosopumilus maritimus mueren, otros microbios marinos rompen el enlace carbono-fósforo del metilfosfonato para tomar el fósforo, un elemento que es un tanto escaso en los océanos pero que resulta esencial para la vida. Este proceso genera el metano.

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Fuente : Noticiasdelaciencia

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