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Cuando se trata de comodidad, los humanos lo tenemos bastante bien. El homo sapiens no está sometido al vacío del espacio como los tardígrados, ni se aferra a fuentes hidrotermales llenas de azufre extracaliente como una variedad de bacterias extremófilas. Y lo tenemos mucho más fácil que Geobacter sulfurreducens, una bacteria especialmente hábil para vivir en entornos anaeróbicos en las profundidades de la Tierra. Los científicos se han preguntado durante mucho tiempo cómo sobrevive este microbio a las condiciones inhóspitas del subsuelo, pero a lo largo de los años los expertos han ido elaborando poco a poco una explicación.
Uno de los mayores descubrimientos fue que Geobacter alimenta una red eléctrica microbiana bajo nuestros pies. Para poder "respirar" con oxígeno, esta bacteria transfiere el exceso de electrones a minúsculos "pelos" eléctricos conocidos como nanocables, que salen disparados de la superficie del microbio. Estos pelos se conectan con los minerales circundantes y otros microbios, creando una especie de red biológica conectada que hace posible la vida. Sin embargo, los científicos no habían sido capaces de averiguar exactamente qué carga estos pelos, al menos hasta ahora.
Científicos de la Universidad de Yale y de la Escuela NOVA de Ciencia y Tecnología de Lisboa (Portugal) han descubierto una familia específica de proteínas responsables de este país de las maravillas eléctrico subterráneo. Estas proteínas -en concreto, los citocromos- actúan esencialmente como enchufes de carga de los nanocables, proporcionando la vía necesaria para liberar el exceso de electrones creados a través de procesos metabólicos. Los resultados de este estudio se han publicado recientemente en la revista Nature Communications.
"Los microbios comunes del suelo y marinos de la familia Geobacteraceae son importantes en diversos entornos naturales y para aplicaciones biotecnológicas", escriben los investigadores en el artículo. "Las estructuras de estos nanocables revelan cadenas interconectadas de citocromos... [que] pueden promover la conducción rápida y aislada de electrones a distancias de varios micrómetros".
Comprender las propiedades bioeléctricas de estos microbios podría ser de vital importancia para aplicaciones tecnológicas, así como para combatir el cambio climático. Se espera que la exploración de las capacidades eléctricas de estos microbios conduzca al desarrollo de diferentes biomateriales, así como a avances en bioenergía. Aunque son extremadamente diminutos -el microbio sólo mide entre tres y cinco nanómetros de ancho (unas 10.000 veces menos que un cabello humano), y sus nanocables se extienden sólo unos 20 nanómetros más allá del propio microbio-, estos organismos desempeñan un papel fundamental en los procesos de los gases de efecto invernadero de la Tierra.
"Los microbios absorben el 80% del metano del océano, uno de los principales responsables del calentamiento global, emitido por los fondos oceánicos. Sin embargo, los microbios de la superficie terrestre son responsables del 50% de las emisiones de metano a la atmósfera", según un comunicado de prensa de Yale que cita a los autores del trabajo. "Comprender los distintos procesos metabólicos podría ayudar a mitigar las emisiones de metano".
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