Un nuevo estudio explica los procesos celulares que permiten a un microbio amante del sol «comer» electricidad: transferir electrones para reparar el dióxido de carbono para alimentar su crecimiento.

Un equipo de la Universidad de Washington en San Luis demostró cómo una cepa natural de Rhodopseudomonas palustris absorbe electrones de sustancias conductoras como óxidos metálicos. El trabajo se describe en un artículo en la revista Nature Communications.

El estudio se basa en el descubrimiento previo de Bose de que R. palustris TIE-1 puede consumir electrones de proxies de óxido como los electrodos en posición de equilibrio, un proceso llamado captación de electrones extracelular. R. palustris es fototrófico, lo que significa que utiliza energía de la luz para llevar a cabo ciertos procesos metabólicos. La nueva investigación explica los sumideros celulares donde este microbio descarga los electrones que consume de la electricidad.

«Por primera vez, muestra claramente cómo esta actividad, la capacidad del organismo para comer electricidad, está conectada a la fijación de dióxido de carbono», dijo en un comunicado la profesora de Biología Arpita Bose, autora de estudio, que analiza los metabolismos microbianos y su influencia en el ciclo biogeoquímico.

Este conocimiento mecánico puede ayudar a informar los esfuerzos para aprovechar la capacidad natural del microbio para el almacenamiento de energía sostenible u otras aplicaciones de bioenergía, un potencial que ha llamado la atención del Departamento de Energía y el Departamento de Defensa.

«Las cepas de R. palustris se pueden encontrar en lugares salvajes y exóticos como un puente oxidado en Woods Hole, Massachusetts, donde se aisló TIE-1», dijo Bose. «Realmente, puedes encontrar estos organismos en todas partes. Esto sugiere que la captación de electrones extracelular podría ser muy común».

En el nuevo estudio se muestra que los electrones de la electricidad entran en las proteínas de la membrana que son importantes para la fotosíntesis. Sorprendentemente, cuando eliminaron la capacidad del microbio para reparar el dióxido de carbono, observaron una reducción del 90 por ciento en su capacidad para consumir electricidad.

«Realmente quiere fijar el dióxido de carbono usando este sistema», dijo Bose. «Si lo quitas, esta habilidad innata, simplemente no quiere tomar electrones en absoluto».

La reacción es similar en algunos aspectos a una batería recargable. «El microbio usa la electricidad para cargar su piscina redox, almacenando los electrones y reduciéndolos», dijo Bose. «Para descargarlo, la célula reduce el dióxido de carbono. La energía para todo esto proviene de la luz solar. Todo el proceso se repite, permitiendo que la célula produzca biomoléculas con nada más que electricidad, dióxido de carbono y luz solar».

Fuente: europapress.es