Um tipo curioso de bactéria encontrada no fundo do oceano pode ter um metabolismo diferente de tudo o que vimos antes.
Conhecidos como Acetobacterium woodii, os cientistas alemães afirmam que esta espécie, que também vive no intestino dos cupins, pode criar e usar hidrogênio e dióxido de carbono para produzir energia por si própria, mesmo sem a necessidade de oxigênio.
A capacidade de sobreviver com substâncias orgânicas e inorgânicas sem oxigênio torna esta bactéria única entre os microorganismos, e embora os cientistas suspeitem que algo assim exista, nunca foi claramente descrito entre as bactérias acetogênicas, que produzem metano livre de oxigênio.
“Já houve especulações de que muitas formas de vida antigas possuem o tipo de metabolismo que descrevemos em A. woodii”, explica o microbiologista Volker Müller, da Goethe University Frankfurt.
“Isso é assumido, por exemplo, para as archaea de Asgard que foram descobertas há alguns anos no fundo do mar da Califórnia. Nossas investigações fornecem a primeira evidência de que esses caminhos do metabolismo realmente existem”.
As fontes hidrotermais foram descobertas apenas no final dos anos 70, e desde então percebemos que esses habitats estranhos abrigam formas de vida complexas e dinâmicas, incluindo esteiras de bactérias com vários centímetros de espessura, que se alimentam de compostos inorgânicos como hidrogênio e sulfureto , enquanto eles correm pela subsuperfície.
De fato, esse pode ser um dos maiores reservatórios de diversos microrganismos conversores de hidrogênio do mundo e, como resultado, acredita-se que algumas dessas criaturas possam ter sistemas metabólicos diferentes de tudo o que já vimos antes.
O fato é que o excesso de hidrogênio inibe o processo de fermentação, e mesmo as fontes hidrotermais mais fracas facilmente excedem os níveis necessários para abrigar as bactérias fermentativas. Então, como é que esses micróbios existem aqui em baixo?
Aparentemente, a resposta está em permanecermos juntos. Se uma bactéria que produz hidrogênio se une a outro microorganismo que oxida o hidrogênio, como as arquéias produtoras de metano, a segunda pode manter boas condições ambientais para que a primeira viva e se reproduza.
É uma pequena amizade útil – ou relacionamento sintrófico – no fundo do mar, mas embora esse seja provavelmente o tipo dominante de fermentação que ocorre nesses ambientes, pode não ser o único.
A nova análise essencialmente afirma ter encontrado um microorganismo capaz de desempenhar os dois papéis em apenas uma célula bacteriana.
“Em contraste, A. woodii combina as características metabólicas de dois parceiros sintróficos em uma célula bacteriana”, concluem os autores da análise.
“Dependendo das condições ambientais, o A. woodii pode desempenhar o papel de parceiro de fermentação … ou parceiro de consumo de hidrogênio.”
Não está claro exatamente como as bactérias conseguem isso, mas os autores postulam uma via que fermenta substratos orgânicos em ácido acético, álcoois e hidrogênio molecular, enquanto outra via atua como um ‘coletor de elétrons’ para o ambiente externo, tornando a fermentação energicamente possível através da formação de acético. ácido de CO2 e hidrogênio.
Desligando o gene que controla a enzima responsável pela produção de hidrogênio, os pesquisadores descobriram que a bactéria só poderia crescer em um substrato de frutose se fosse adicionado hidrogênio externo. Testes adicionais revelaram que os dois caminhos estão conectados ao hidrogênio que não sai da célula.
Embora esse metabolismo duplo possa existir em outras bactérias, o sistema é muito menos comum. A. woodii tem um limiar de hidrogênio mais baixo e não pode produzir tanta energia da conversão de CO2 em metano quanto archaea metanogênica.
Isso significa que as bactérias acetogênicas ativas são provavelmente menos abundantes nesses respiradouros, e pode ser por isso que elas escaparam ao nosso conhecimento até agora.
“Embora a ‘reciclagem de hidrogênio’ que descobrimos, A. woodii possua um máximo de flexibilidade metabólica”, diz uma da equipe, a microbiologista molecular Anja Wiechmann.
“Em um ciclo, ele pode criar e usar o próprio hidrogênio ou utilizar hidrogênio de fontes externas”.
Publicado em 04/04/2020 18h07
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