lunes 06.04.2020

Investigadores descubren una bacteria del suelo que podría combatir y frenar el cambio climático

Prof. Daniel Buckley - Cornell University
Prof. Daniel Buckley - Cornell University

CBN. Los investigadores de Cornell han encontrado una nueva especie de bacteria del suelo, que nombraron en memoria del profesor de Cornell, Gene Madsen, que la descubrió por primera vez, que es particularmente experta en descomponer la materia orgánica, incluidos los químicos que causan cáncer que se liberan cuando se libera carbón, gas y petróleo. y los desperdicios se queman.

El profesor de ecología microbiana, Dan Buckley, quien participa en la investigación afirmó a PhysOrg que "los microbios han estado aquí desde que comenzó la vida, hace casi 4 millones de años. Crearon el sistema en el que vivimos y lo sostienen"

Buckley y otros cinco investigadores de Cornell, junto con colegas de Lycoming College, describieron la nueva bacteria en un artículo, «Paraburkholderia madseniana sp. Nov., Una bacteria que degrada el ácido fenólico aislada del suelo ácido del bosque «, publicado el 6 de febrero en el International Review de Microbiología Sistemática y Evolutiva .

La nueva bacteria, madseniana, lleva el nombre en honor al fallecido Gene Madsen, el profesor de microbiología que comenzó la investigación. Murió en 2017, antes de poder confirmar el descubrimiento.

Todas las plantas y animales, incluidos los humanos, albergan una colección de bacterias amigables que nos ayudan a digerir los alimentos y combatir las infecciones. Las bacterias que viven en los suelos no solo ayudan a las plantas a crecer, a hacer frente al estrés y a combatir las plagas, sino que también son esenciales para comprender el cambio climático.

Las bacterias recientemente descubiertas pertenecen al género Paraburkholderia, que son conocidas por su capacidad de degradar compuestos aromáticos y, en algunas especies, la capacidad de formar nódulos de raíz que fijan el nitrógeno atmosférico. El nombre de la especie, madseniana, refleja el legado del trabajo de Madsen en el campo de la microbiología ambiental.

La investigación de Madsen se centró en la biodegradación, el papel que juegan los microbios en la descomposición de los contaminantes en suelos contaminados, con un enfoque especial en los contaminantes orgánicos llamados hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). Su trabajo fue innovador al proporcionar herramientas naturales para abordar los desechos peligrosos en áreas donde los suelos contaminados no se pueden desenterrar y eliminar fácilmente.

«Gene era un hombre humilde y un gran científico. Estoy muy feliz de ver su legado vivo de esta manera», dijo Esther Angert, profesora y presidenta del Departamento de Microbiología. «Es tan apropiado que una bacteria con estos rasgos reciba el nombre de este notable microbiólogo ambiental. Creo que Gene debe estar sonriendo».

El trabajo comenzó en un bosque experimental de Cornell en Turkey Hill, un área natural administrada por los Jardines Botánicos de Cornell. Madsen aisló las nuevas bacterias del suelo del bosque; El equipo de Buckley completó el proyecto.

El primer paso fue secuenciar los genes de ARN ribosómico de la bacteria, lo que proporcionó evidencia genética de que madseniana era una especie única. Al estudiar la nueva bacteria, los investigadores notaron que la madseniana es especialmente experta en descomponer los hidrocarburos aromáticos, que constituyen la lignina, un componente importante de la biomasa vegetal y la materia orgánica del suelo . Los hidrocarburos aromáticos también se encuentran en la contaminación tóxica por HAP.

Esto significa que las bacterias recientemente identificadas podrían ser candidatas para la investigación de biodegradación y un jugador importante en el ciclo del carbono del suelo .

El laboratorio de Buckley se centró en el papel de la bacteria en el ciclo del carbono: el ciclo natural del carbono a través de la Tierra y la atmósfera, que según los científicos ha sido expulsado por el exceso de emisiones de carbono humano.

«Sabemos muy poco acerca de cómo operan las bacterias del suelo», dijo Buckley. «Los suelos, cada año, procesan aproximadamente siete veces más carbono que todas las emisiones humanas de los automóviles, las centrales eléctricas y las unidades de calefacción, en todo el mundo, solo en su trabajo natural de descomponer el material vegetal. Porque es una gran cantidad de carbono pasando por el suelo, pequeños cambios en la forma en que manejamos el suelo podrían tener un gran impacto en el cambio climático «

En el caso de madseniana, el laboratorio de Buckley quiere aprender más sobre la relación simbiótica entre las bacterias y los árboles forestales. La investigación inicial sugiere que los árboles alimentan de carbono a las bacterias y, a su vez, las bacterias degradan la materia orgánica del suelo, liberando nutrientes como el nitrógeno y el fósforo para los árboles.

Comprender cómo las bacterias descomponen el carbono en el suelo podría ser la clave para la sostenibilidad del suelo y la capacidad de predecir el futuro del clima global.

Roland Wilhelm, un asociado postdoctoral en el laboratorio de Buckley, fue el primer autor del artículo. Otros coautores incluyeron a Sean Murphy, un Ph.D. estudiante en el laboratorio; los asistentes de investigación de pregrado Nicole Feriancek ’22 y David Karasz ’20; Christopher DeRito, especialista en apoyo a la investigación; y Jeffrey Newman, profesor de biología en Lycoming College.

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