Un equipo formado por investigadores del Instituto de Ciencias del Mar (CSIC), en Barcelona; de las Universidades de Kalmar, Lund y Chalmers, en Suecia, y de la Universidad de La Laguna, en Tenerife, han realizado un estudio que describe por primera vez una bacteria marina que puede utilizar la luz como fuente de energía debido a la presencia de una proteína denominada proteorodopsina. Las conclusiones del trabajo, titulado Light stimulates growth of proteorhodopsin containing marine Flavobacteria, aparecen hoy 11 de enero en la prestigiosa revista Nature.
Hasta hace poco se pensaba que los únicos seres vivos capaces de utilizar la luz en el mar eran las algas. Las bacterias marinas, sin embargo, requieren materia orgánica para su crecimiento y son, por lo tanto, organotrofas. En este proceso respiran oxígeno y producen CO2. Pero estudios moleculares recientes han detectado la presencia de varios mecanismos alternativos capaces de obtener energía de la luz en distintos grupos de bacterias marinas. Uno de estos mecanismos utiliza la proteorodopsina, una proteína que incluye un pigmento, el retinal, parecido al que utilizamos los seres humanos en nuestra retina.
El estudio se ha basado en una colección de cultivos aislados del Mediterráneo. Siete de estas bacterias fueron seleccionadas por la Fundación Gordon and Betty Moore, de Estados Unidos, para secuenciar completamente sus genomas. Al analizar estos genomas, los investigadores descubrieron la presencia de un gen capaz de codificar una proteína muy similar a las proteorodopsinas conocidas. A partir de este hilo se pudo desentrañar el ovillo de todos los genes necesarios para sintetizar los pigmentos y componentes del sistema.
La importancia del nuevo descubrimiento reside en que, por primera vez, se ha podido demostrar que una bacteria que posee esta proteína aprovecha la luz como fuente de energía, y eso se refleja en un mejor crecimiento en la luz que en la oscuridad. Del mismo modo que los paneles solares aprovechan la energía del sol para convertirla en energía eléctrica, las proteorodopsinas unidas a una molécula de retinal utilizan la energía solar para convertirla en energía bioquímica.
Esta energía extra les proporciona un crecimiento más eficiente de manera que se dividen más rápidamente. Como consecuencia, una comunidad microbiana rica en estas bacterias, produciría mucha más materia orgánica particulada a partir de la misma cantidad de sustrato, proporcionando más nutrientes a niveles más altos de la red trófica marina y acelerando el ciclo de carbono. Estas implicaciones en el flujo de carbono en el océano afectan por tanto a la regulación de la concentración de CO2 en la atmósfera y los mecanismos implicados en el cambio global.
