Ideonella sakaiensis
| Ideonella sakaiensis | ||||||||
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| clasificación cientifica | ||||||||
| Dominio:bacteriasTipo de:proteobacteriaClase:beta proteobacteriaOrdenar:BurkholderialesFamilia:ComamonadaceasGénero:ideonellaVista:Ideonella sakaiensis | ||||||||
| nombre científico internacional | ||||||||
| Ideonella sakaiensis Yoshida et al. 2016 | ||||||||
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Ideonella sakaiensis (lat.) es un tipo de bacteria gramnegativa del grupo Proteobacteria . Estos organismos son conocidos por su capacidad para degradar rápidamente el tereftalato de polietileno (PET), un plástico que se usa mucho en envases y embalajes. Anteriormente, solo se habían encontrado propiedades similares de degradación del plástico en ciertos hongos , como el hongo filamentoso Fusarium oxysporum , que puede crecer en un medio mineral que contiene filamentos de PET, y Pestalotiopsis microspora , que puede absorber poliuretano [1] [2] .
Descubrimiento
La bacteria Ideonella sakaiensis se encontró en un análisis de muestras de suelo, agua y lodo tomadas de un sitio de reciclaje de botellas de PET en la ciudad de Sakai , Japón . Se analizó la capacidad de supervivencia de los organismos de las muestras en películas de PET como principal fuente de carbono . Los resultados de la investigación se publicaron en marzo de 2016 [2] .
Mientras estudiaban la bacteria Ideonella sakaiensis , los investigadores desarrollaron una enzima que puede digerir ciertos tipos de plásticos. El descubrimiento se hizo por accidente. Actualmente, los investigadores están trabajando para mejorar la enzima de modo que pueda usarse para descomponer plásticos en un corto período de tiempo [3] .
Descripción
Ideonella sakaiensis es una bacteria Gram-negativa, aeróbica , no formadora de esporas y con forma de bastón. Las células son móviles y llevan un flagelo polar . Contienen citocromo oxidasa y catalasa . La principal quinona isoprenoide es la ubiquinona . Los principales lípidos polares son la fosfatidiletanolamina , la lisofosfatidiletanolamina , el fosfatidilglicerol y el difosfatidilglicerol. GC-composición de ADN genómico 70,4%. Estas bacterias pueden crecer a un pH de 5,5 a 9,0 (pH óptimo de 7 a 7,5) y una temperatura de 15 a 42 °C (temperatura óptima de 30 a 37 °C) [4] .
El análisis filogenético mostró que la especie Ideonella sakaiensis es la más cercana a las especies Ideonella dechloratans e Ideonella azotifigens [4] .
Metabolismo
Las células que viven en la película de PET están conectadas entre sí por excrecencias, mientras que excrecencias más cortas conectan las células y las películas. Es posible que las enzimas que descomponen el PET lleguen a la película a través de estos crecimientos . Bajo la acción de las enzimas bacterianas, la película de PET se destruyó significativamente y se descompuso por completo después de 6 semanas a una temperatura de 30 °C [2] .
El mecanismo propuesto de degradación de PET por la bacteria Ideonella sakaiensis es el siguiente. En primer lugar, la enzima extracelular PETasa (una enzima que hidroliza el PET) descompone el PET en ácido mono(2-hidroxietil)tereftálico (el producto principal) y ácido tereftálico (un subproducto). La PETasa de Ideonella sakaiensis tiene solo un 51% de similitud de secuencia de aminoácidos con otra enzima capaz de hidrolizar PET, la hidrolasa de la bacteria Thermobifida fusca . El ácido mono(2-hidroxietil)tereftálico es hidrolizado por la enzima apropiada ( lipoproteína putativa ) a ácido tereftálico y etilenglicol . El ácido tereftálico se entrega a la célula a través de una proteína transportadora especial y se cataboliza secuencialmente por dos enzimas a ácido protocatequiico . Luego, una 3,4 - dioxigenasa especial destruye el anillo aromático del ácido protocatequiico [2] .
Significado
El descubrimiento de Ideonella sakaiensis proporciona los requisitos previos para el desarrollo de la biorremediación : procesamiento de desechos utilizando organismos vivos. Por ejemplo, el profesor Uwe Bornscheuer de la Universidad de Greifswald habló sobre la necesidad de acelerar el proceso, por ejemplo, insertando los genes identificados involucrados en la descomposición del plástico en una bacteria que se multiplica rápidamente como Escherichia coli . Además, este descubrimiento plantea interrogantes sobre la evolución de las bacterias, ya que las enzimas involucradas en la descomposición del PET difieren significativamente en su función de las enzimas conocidas más cercanas de otras bacterias [5] .
Notas
- ↑ Russell JR , Huang J. , Anand P. , Kucera K. , Sandoval AG , Dantzler KW , Hickman D. , Jee J. , Kimovec FM , Koppstein D. , Marks DH , Mittermiller PA , Núñez SJ , Santiago M. . Townes MA , Vishnevetsky M. , Williams NE , Vargas MP , Boulanger LA , Bascom-Slack C. , Strobel SA Biodegradación de poliéster poliuretano por hongos endófitos. (Inglés) // Microbiología aplicada y ambiental. - 2011. - vol. 77, núm. 17 _ - Pág. 6076-6084. -doi : 10.1128/ AEM.00521-11 . —PMID 21764951 .
- ↑ 1 2 3 4 Yoshida S. , Hiraga K. , Takehana T. , Taniguchi I. , Yamaji H. , Maeda Y. , Toyohara K. , Miyamoto K. , Kimura Y. , Oda K. Bacteria que degrada y asimila poli (tereftalato de etileno). (Inglés) // Ciencia (Nueva York, NY). - 2016. - Vol. 351, núm. 6278 . - Pág. 1196-1199. -doi : 10.1126 / ciencia.aad6359 . —PMID 26965627 .
- ↑ "Los científicos han creado accidentalmente una enzima mutante que come desechos plásticos" Archivado el 17 de abril de 2018 en Wayback Machine Science Alert, 17 de abril de 2018
- ↑ 1 2 Tanasupawat S. , Takehana T. , Yoshida S. , Hiraga K. , Oda K. Ideonella sakaiensis sp. nov., aislado de un consorcio microbiano que degrada PET. (inglés) // Revista internacional de microbiología sistemática y evolutiva. -2016. - doi : 10.1099/ijsem.0.001058 . — PMID 27045688 .
- ↑ Luigi Lugmayr. NUEVA BACTERIA COME PLÁSTICO PET (Marzo 2016). Consultado el 20 de marzo de 2016. Archivado desde el original el 12 de marzo de 2016.