Novo estudo revela como arqueias consomem etano nas profundezas oceânicas sem oxigênio

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Por Chi Silva
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Visão microscópica colorida de enzimas de arqueas que consomem etano.

São PauloSob o oceano, fontes naturais liberam alcanos, que são substâncias que podem causar poluição e contribuir para o aquecimento global. No entanto, essas áreas são habitadas por micróbios especiais que atuam como filtros. Eles consomem esses alcanos, impedindo que entrem no ar e na água. O etano é o segundo alcano mais comum encontrado nesse ambiente. Pesquisas recentes do Instituto Max Planck de Microbiologia Marinha nos oferecem um entendimento melhor de como esses microrganismos processam o etano, desafiando o que antes acreditávamos sobre como reações químicas ocorrem sem oxigênio.

Este estudo revelou um novo método pelo qual certos microrganismos degradam o etano. Anteriormente, acreditava-se que os micróbios utilizavam uma proteína chamada ferredoxina para ajudar a converter alcanos em dióxido de carbono através da transferência de elétrons. Contudo, análises de DNA mostraram que as arqueias capazes de metabolizar o etano não possuem as enzimas necessárias para esse processo tradicional. Em vez disso, elas empregam um caminho diferente que envolve uma molécula chamada F420.

O estudo apresenta várias descobertas importantes:

  • Novo Caminho Enzimático: As enzimas envolvidas na oxidação de etano incluem uma subunidade proteica adicional, permitindo o uso do F420 como aceitador de elétrons.
  • Reconfiguração Metabólica: Esta descoberta revela uma flexibilidade metabólica que desafia conceitos pré-estabelecidos no metabolismo anaeróbico.
  • Transferência de Elétrons entre Microrganismos: O processo provavelmente envolve a transferência de elétrons entre microrganismos, com a redução de sulfato sendo um princípio comum nessas associações.

Essas descobertas são significativas. Os microrganismos utilizam a coenzima F420 para possivelmente tornar a respiração celular mais eficiente, o que os ajuda a desempenhar um papel no ciclo do carbono. Essa adaptação pode lhes proporcionar um benefício evolutivo, permitindo que sobrevivam em áreas pobres em nutrientes ao redor dos escapes de alcano no fundo do mar.

Vida microbiana: complexidade e versatilidade ao longo de bilhões de anos

A vida microbiana é complexa e adaptável, tendo estado presente na Terra por bilhões de anos. Estudar esses microrganismos é crucial, não apenas para compreender o ciclo do carbono, mas também por seu potencial uso na biotecnologia e na gestão ambiental. A pesquisa demonstra que confiar em organismos modelo pode limitar nosso entendimento, enquanto a pesquisa experimental pode revelar detalhes surpreendentes e essenciais sobre o funcionamento dos micróbios.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-53338-7

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Olivier N. Lemaire, Gunter Wegener, Tristan Wagner. Ethane-oxidising archaea couple CO2 generation to F420 reduction. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-53338-7
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