¿Decodificando la "Materia Oscura"? El descubrimiento de un nuevo tipo de arquea metanogénica

Recientemente, el equipo de innovación microbiana anaeróbica del Instituto de Investigación Científica del Biogás del Ministerio de Agricultura y Asuntos Rurales (en adelante, "Instituto Científico del Biogás"), en colaboración con la Universidad de Wageningen en los Países Bajos y otras instituciones, descubrió, aisló y cultivó un nuevo tipo de arquea metanogénica. Los resultados relevantes se publicaron en Nature.

Las arqueas metanogénicas son una de las formas de vida más antiguas de la Tierra y aparecieron en la Tierra hace unos 3.460 millones de años. Las arqueas metanogénicas juegan un papel importante en el ecosistema natural actual de la Tierra. Por ejemplo, las arqueas metanogénicas contribuyen con el 70% de las emisiones globales de metano. El metano es el segundo gas de efecto invernadero más importante después deldióxido de carbono, y su efecto de calentamiento es 28 veces mayor que el dedióxido de carbono, lo que representa el 20% del efecto invernadero global. Además, las arqueas metanogénicas participan en el proceso de conversión de la materia orgánica subterránea enmetanoydióxido de carbonoy desempeñan un papel clave en el ciclo global del carbono. Las arqueas metanogénicas son responsables de fijar el 2% del carbono mundial cada año.

La opinión tradicional es que las arqueas metanogénicas pertenecen al filo Euryarchaeota en el dominio Archaea. En los últimos años, basándose en algunas investigaciones básicas, la comunidad académica ha propuesto que las arqueas metanogénicas no Erythroarchaeota están ampliamente distribuidas en la naturaleza y han especulado que, además deproduciendo metano, estas nuevas arqueas también tienen el potencial de no sermetanometabolismo como el crecimiento de la fermentación y la oxidación del azufre.

"Las arqueas metanogénicas son un tipo de microorganismo que crece produciendo metano para obtener energía, pero si además tienen propiedades nometanocapacidades metabólicas como el crecimiento de la fermentación y la oxidación de azufre, el papel de las arqueas metanogénicas en el ciclo global de los elementos cambiará", dijo Cheng Lei, autor correspondiente del artículo y científico jefe del equipo de innovación microbiana anaeróbica del Instituto de Biodiversidad. Hasta ahora, estas arqueas se encuentran en un estado de "materia oscura" y no ha habido un cultivo puro, por lo que esta opinión no ha sido confirmada por la investigación.

El estado de "materia oscura" se refiere a que los científicos han obtenido el genoma de las arqueas mediante tecnología de secuenciación, pero la presencia de genes no significa que se expresarán, es decir, que no necesariamente funcionarán en el medio ambiente. Por tanto, para confirmar este punto de vista, es necesario separar las arqueas, obtener una única cepa, es decir, un cultivo puro, y luego realizar experimentos de función fisiológica para verificar su expresión genética.

En opinión de Dong Xiuzhu, investigador del Instituto de Microbiología de la Academia de Ciencias de China, este estudio reporta el primer nuevo grupo evolutivo de arqueas metanogénicas que no pertenece a los tradicionales, ampliando el alcance de las arqueas metanogénicas. Además, este tipo de arqueas que producen metano al reducir sustancias metilo con hidrógeno y sus vías metabólicas están ampliamente distribuidas en ambientes subterráneos con deficiencia de oxígeno en todo el mundo, lo que indica que hacen una contribución importante a la globalización.metanoemisiones.