Methanosarcina es un género de euryarchaeote archaea que produce metano . Estos organismos unicelulares se conocen como metanógenos anaeróbicos que producen metano utilizando las tres vías metabólicas para la metanogénesis . Viven en diversos ambientes donde pueden permanecer a salvo de los efectos del oxígeno, ya sea en la superficie de la tierra, en las aguas subterráneas, en los respiraderos de aguas profundas y en el tracto digestivo de los animales. La metanosarcina crece en colonias.
El aminoácido pirrolisina se descubrió por primera vez en una especie de Methanosarcina , M. barkeri . Se han encontrado versiones primitivas de hemoglobina en M. acetivorans , lo que sugiere que el microbio o un ancestro del mismo puede haber jugado un papel crucial en la evolución de la vida en la Tierra. Las especies de Methanosarcina también se destacan por sus genomas inusualmente grandes. M. acetivorans tiene el genoma más grande conocido de todas las arqueas.
Según una teoría publicada en 2014, Methanosarcina puede haber sido en gran parte responsable del evento de extinción más grande en la historia de la Tierra, el evento de extinción Pérmico-Triásico . La teoría sugiere que la adquisición de una nueva ruta metabólica a través de la transferencia de genes seguida de una reproducción exponencial permitió que el microbio consumiera rápidamente grandes depósitos de carbono orgánico en los sedimentos marinos, lo que llevó a una fuerte acumulación de metano y dióxido de carbono en los océanos y la atmósfera de la Tierra que mató alrededor del 90% de las especies del mundo. Esta teoría podría explicar mejor el nivel de isótopos de carbono observado en los depósitos del período que otras teorías, como la actividad volcánica.
Methanosarcina se ha utilizado en el tratamiento de aguas residuales desde mediados de la década de 1980. Los investigadores han buscado formas de usarlo como una fuente de energía alternativa. Las cepas de metanosarcina se cultivaron en morfología unicelular ( Sowers et al. 1993 ) a 35 °C en medio de caldo HS que contenía metanol 125 mM más acetato de sodio 40 mM (medio HS-MA).
Methanosarcina puede ser el único metanógeno anaeróbico conocido que produce metano utilizando las tres vías metabólicas conocidas para la metanogénesis . La metanogénesis es crítica para la industria del tratamiento de desechos y el metano producido biológicamente también representa una importante fuente alternativa de combustible. La mayoría de los metanógenos producen metano a partir de dióxido de carbono y gas hidrógeno . Otros utilizan acetato en la vía acetoclástica . Además de estas dos vías, las especies de Methanosarcina también pueden metabolizar compuestos de un carbono metilados a través de la metanogénesis metilotrófica . Tales compuestos de un carbono incluyenmetilaminas , metanol y metiltioles . [1] Solo las especies de Methanosarcina poseen las tres vías conocidas para la metanogénesis y son capaces de utilizar no menos de nueve sustratos metanogénicos, incluido el acetato.
Methanosarcina son los metanógenos más diversos del mundo en términos de ecología . Se encuentran en entornos como vertederos, pilas de aguas residuales, respiraderos de aguas profundas, aguas subterráneas profundas e incluso en el intestino de muchos ungulados diferentes , incluidas vacas, ovejas, cabras y ciervos. [1] También se ha encontrado metanosarcina en el tracto digestivo humano . [2] M. barkeri puede soportar fluctuaciones extremas de temperatura y estar sin agua durante períodos prolongados. Puede consumir una variedad de compuestos o sobrevivir únicamente con hidrógeno y dióxido de carbono. [3] También puede sobrevivir en entornos de pH bajo que suelen ser peligrosos para la vida. [4]Al notar su extrema versatilidad, el biólogo Kevin Sowers postuló que M. barkeri podría incluso sobrevivir en Marte. [3] La metanosarcina crece en colonias y muestra una diferenciación celular primitiva. [1]