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.
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 TolR
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).
Fuente: CSIC 02/11/2016
Zaira Martín-Moldes, Blas Blázquez, Claudine Baraquet, Caroline S.
Harwood, María T. Zamarro, and Eduardo Díaz. Degradation of cyclic
diguanosine monophosphate by a hybrid two-component protein protects
Azoarcus sp. CIB from toluene toxicity. Proceedings of the National
Academy of Sciences (PNAS). DOI: 10.1073/pnas.1615981113
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