metilotrofo
Los metilotrofos son un grupo diverso de microorganismos que pueden utilizar compuestos reducidos de un carbono, como metanol o metano , como fuente de carbono para su crecimiento; y compuestos de múltiples carbonos que no contienen enlaces carbono-carbono, como dimetil éter y dimetilamina . Este grupo de microorganismos también incluye aquellos capaces de asimilar compuestos reducidos de un carbono por medio de dióxido de carbono utilizando la ruta de bifosfato de ribulosa . [1] Estos organismos no deben confundirse con metanógenosque, por el contrario, producen metano como subproducto de varios compuestos de un solo carbono, como el dióxido de carbono. Algunos metilotrofos pueden degradar el metano , un gas de efecto invernadero , y en este caso se denominan metanotrofos . La abundancia, pureza y bajo precio del metanol en comparación con los azúcares de uso común hacen que los metilotrofos sean organismos competentes para la producción de aminoácidos , vitaminas, proteínas recombinantes, proteínas unicelulares , coenzimas y citocromos .
El intermediario clave en el metabolismo metilotrófico es el formaldehído, que se puede desviar a vías de asimilación o disimilación. [2] Los metilotrofos producen formaldehído mediante la oxidación de metanol y/o metano. La oxidación del metano requiere la enzima metano monooxigenasa ( MMO ). [3] [4] Los metilótrofos con esta enzima reciben el nombre de metanótrofos . La oxidación del metano (o metanol) puede ser de naturaleza asimilatoria o disimilatoria (ver figura). Si es disímil, el intermedio de formaldehído se oxida completamente para producir reductor y energía. [5] [6]Si es asimilable, el intermedio de formaldehído se utiliza para sintetizar un compuesto de 3 carbonos ( ) para la producción de biomasa. [2] [7] Muchos metilotrofos usan compuestos de múltiples carbonos para el anabolismo, limitando así su uso de formaldehído a procesos disimilatorios, sin embargo, los metanótrofos generalmente se limitan solo al metabolismo. [2] [5]
Los metilótrofos utilizan la cadena de transporte de electrones para conservar la energía producida por la oxidación de los compuestos. Se requiere un paso de activación adicional en el metabolismo metanotrófico para permitir la degradación del metano químicamente estable. Esta oxidación a metanol es catalizada por MMO, que incorpora un átomo de oxígeno al metano y reduce el otro átomo de oxígeno a agua, lo que requiere dos equivalentes de poder reductor. [4] [5] Luego, el metanol se oxida a formaldehído mediante la acción de la metanol deshidrogenasa ( MDH ) en las bacterias, [12] o una alcohol oxidasa no específica en la levadura. [13]Los electrones de la oxidación del metanol pasan a una quinona asociada a la membrana de la cadena de transporte de electrones para producir . [14]
