Geobacter sulfurreducens es un metal gramnegativo y proteobacteria reductora de azufre . [1] Tiene forma de varilla, es estrictamenteanaeróbico, no fermentativo, tiene flagelo y pili de tipo cuatro, y está estrechamente relacionado con Geobacter metalireducens . Geobacter sulfurreducens es una especie de bacteria anaeróbica que proviene de la familia de bacterias llamadas Geobacteraceae. [2] Bajo el género de Geobacter, G. sulfurreducens es una de veinte especies diferentes. El género Geobacter fue descubierto por el Dr. Derek R. Lovley en 1987. [3] G. sulfurreducens se aisló por primera vez en Norman, Oklahoma, EE. UU. a partir de materiales encontrados alrededor de la superficie de una zanja contaminada. [4]
Geobacter sulfurreducens | |
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Una micrografía electrónica de transmisión de células de Geobacter sulfurreducens. Crédito: Anna Klimes y Ernie Carbone, UMass Amherst | |
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Especies: | G. sulfurreducens Caccavo Jr y otros, 1994 |
Caracteristicas
Geobacter sulfurreducens es un microbio en forma de varilla con una pared celular gramnegativa. Geobacter se conoce como un tipo de bacteria que es capaz de conducir niveles de electricidad, y la especie G. sulfurreducens también se conoce como "electricigens" debido a su capacidad para crear una corriente eléctrica y producir electricidad. [3] Un estudio de Daniel Bond y Derek Lovley en 2003 mostró que debido a la capacidad de G. sulfurreducens para conducir electricidad, existía la posibilidad de crear una celda de combustible microbiana (MFC) eficaz y duradera . [5] Este estudio resultó exitoso, ya que se encontró que debido a que las células de G. sulfurreducens son exitosas en la conducción de electricidad y la conversión de electrones en electricidad, también se encontró que esto hizo posible que la electricidad se condujera durante largos períodos de tiempo. Debido a estos hallazgos, organizaciones como el Banco Mundial han estado financiando fuertemente proyectos en países como Tanzania y Namibia en los que trabajan para aprovechar G. sulfurreducens para que funcione con productos de desecho a fin de tener electricidad para las luces y para la carga de baterías. . [3]
G. sulfurreducens podría ser útil en la biorremediación de aguas subterráneas contaminadas con uranio. [6]
Genoma
G. sulfurreducens consta de un genoma con un solo cromosoma circular y ese único cromosoma contiene 3.814.139 pares de bases (bp). [7] El hecho de que este microbio tenga un cromosoma circular es una indicación más de que es un procariota normal, identificado como una bacteria . Se predice que G. sulfurreducens contiene 3466 secuencias codificantes, siendo el tamaño medio de estas secuencias codificantes 989 pares de bases. El microbio contiene una gran cantidad de citocromos de tipo c , que se utilizan para proteínas de transporte de electrones. [7] Existe la hipótesis de que, debido a su composición genómica, G. sulfurreducens es capaz de identificar superficies y puede construir biopelículas que son capaces de conducir electricidad utilizando su capacidad para transportar electrones. [8]
En general, la composición genómica de G. sulfurreducens parece respaldar la comprensión actual de las formas en que el microbio es capaz de metabolizar y transportar electrones fácilmente. Una parte interesante de la composición genómica del microbio es que le falta una enzima llamada formiltetrahidrofolato sintetasa , también conocida como FTS. [7] Esto es relevante, porque FTS se utiliza para ayudar al proceso metabólico, que es una función clave de G. sulfurreducens . Debido a que FTS es una enzima que falta, G. sulfurreducens en cambio utiliza el proceso de transporte de electrones inverso e ignora por completo la enzima FTS que falta.
Ver también
Referencias
- ^ Caccavo F, Lonergan DJ, Lovley DR, Davis M, Stolz JF, McInerney MJ (octubre de 1994). " Geobacter sulfurreducens sp. Nov., Un microorganismo reductor de metales disimilator oxidante de hidrógeno y acetato" . Microbiología aplicada y ambiental . 60 (10): 3752–9. doi : 10.1128 / AEM.60.10.3752-3759.1994 . PMC 201883 . PMID 7527204 .
- ^ Parker, Charles Thomas; Wigley, Sarah; Garrity, George M (2009). Parker, Charles Thomas; Garrity, George M (eds.). "Resumen taxonómico de los géneros". Los resúmenes de NamesforLife . doi : 10.1601 / tx.3640 .
- ^ a b c Poddar, Sushmita (2011). "Geobacter: ¡El microbio eléctrico! Células de combustible microbianas eficientes para generar electricidad limpia y barata" . Revista India de Microbiología . 51 (2): 240–241. doi : 10.1007 / s12088-011-0180-8 . PMC 3209890 . PMID 22654173 .
- ^ "Inicio - Bioproyecto - NCBI" . www.ncbi.nlm.nih.gov . Consultado el 11 de abril de 2018 .
- ^ Bond, Daniel R. (2003). "Producción de electricidad por Geobacter sulfurreducens conectado a electrodos" . Microbiología aplicada y ambiental . 69 (3): 1548-1555. doi : 10.1128 / aem.69.3.1548-1555.2003 . PMC 150094 . PMID 12620842 .
- ^ Cologgi, DL; Lampa-Pastirk, S .; Speers, AM; Kelly, SD; Reguera, G. (2011). "Reducción extracelular de uranio a través de pili conductores de Geobacter como mecanismo celular protector" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 108 (37): 15248-15252. Código bibliográfico : 2011PNAS..10815248C . doi : 10.1073 / pnas.1108616108 . PMC 3174638 . PMID 21896750 .
- ^ a b c Methé, BA; Nelson, KE; Eisen, JA; Paulsen, IT; Nelson, W .; Heidelberg, JF; Wu, D .; Wu, M .; Ward, N. (2003). "Genoma de Geobacter sulfurreducens: reducción de metales en entornos subsuperficiales". Ciencia . 302 (5652): 1967–1969. Código bibliográfico : 2003Sci ... 302.1967M . CiteSeerX 10.1.1.186.3786 . doi : 10.1126 / science.1088727 . JSTOR 3835733 . PMID 14671304 . S2CID 38404097 .
- ^ Chan, Chi Ho; Levar, Caleb E .; Jiménez-Otero, Fernanda; Bond, Daniel R. (1 de octubre de 2017). "El análisis mutacional a escala del genoma de Geobacter sulfurreducens revela distintos mecanismos moleculares para la respiración y la detección de electrodos equilibrados frente a óxidos de Fe (III)" . Revista de bacteriología . 199 (19): e00340–17. doi : 10.1128 / JB.00340-17 . ISSN 0021-9193 . PMC 5585712 . PMID 28674067 .
Otras lecturas
- Bond DR, Lovley DR (marzo de 2003). "Producción de electricidad por Geobacter sulfurreducens adherido a electrodos" . Microbiología aplicada y ambiental . 69 (3): 1548–55. doi : 10.1128 / aem.69.3.1548-1555.2003 . PMC 150094 . PMID 12620842 .
- Mayordomo, Jessica E; Young, Nelson D; Aklujkar, Muktak; Lovley, Derek R (2012). "Análisis genómico comparativo de Geobacter sulfurreducens KN400, una cepa con capacidad mejorada para la transferencia de electrones extracelulares y la producción de electricidad" . BMC Genomics . 13 (1): 471. doi : 10.1186 / 1471-2164-13-471 . ISSN 1471-2164 . PMC 3495685 . PMID 22967216 .
- Esteve-Núñez, Abraham; Rothermich, Mary; Sharma, Manju; Lovley, Derek (2005). "Crecimiento de Geobacter sulfurreducens en condiciones limitantes de nutrientes en cultivo continuo". Microbiología ambiental . 7 (5): 641–648. doi : 10.1111 / j.1462-2920.2005.00731.x . ISSN 1462-2912 . PMID 15819846 .
- Yang, Tae Hoon; Coppi, Maddalena V; Lovley, Derek R; Sol, junio (2010). "Respuesta metabólica de Geobacter sulfurreducens hacia la variación de donante / aceptor de electrones" . Fábricas de células microbianas . 9 (1): 90. doi : 10.1186 / 1475-2859-9-90 . ISSN 1475-2859 . PMC 3002917 . PMID 21092215 .
enlaces externos
- "Geobacter sulfurreducens" en la Enciclopedia de la vida
- Tipo de cepa de Geobacter sulfurreducens en Bac Dive - la base de metadatos de diversidad bacteriana