Los investigadores informaron de la presencia de estas bacterias en las superficies de oro, pero nunca han aclarado plenamente su función. Ahora, un equipo internacional de científicos ha encontrado que puede haber una razón biológica para la presencia de estas bacterias en las superficies del grano de oro.

“Primero descubrimos que la bacteria resistente a los metal Metallidurans cupriavidus habtaba en los granos de oro de dos sitios en Australia. Los sitios están 3500 kilometros de distancia, en el sur de Nueva Gales del Sur y el norte de Queensland, de modo que cuando encontramos el mismo organismo en los granos de ambos sitios pensábamos que estábamos en lo cierto.

¿Por qué viven estos microrganimos en este particular entorno?

Los resultados de este estudio apuntan a su participación activa en la desintoxicación de los complejos de oro (Au) conducen a la formación de biominerales del oro “, explica Frank Reith y líder de la investigación en la Universidad de Adelaida (Australia).

Los experimentos demostraron que la bacteria C. metalliduran se acumula rápidamente en los complejos tóxicos de oro procedentes de una solución preparada en el laboratorio. Este proceso promueve la toxicidad de oro, que empuja a la bacteria para inducir estrés oxidativo y las agrupaciones de resistencia a los metales, así como un grupo de genes específicos con el fin de defender su integridad celular. Esto conduce a la reducción de activos bioquímicamente mediado de los complejos de oro a nano-partículas de oro metálico, que puede contribuir al crecimiento de las pepitas de oro.

Esta es la primera evidencia directa de que las bacterias están activamente involucrados en el ciclo de los metales raros y preciosos, como el oro. Estos resultados abren las puertas a la producción de biosensores.

“El descubrimiento no solo del bioproceso sino también de sus genes específicos significa que ahora podemos empezar a desarrollar biosensores específicos de oro, que ayudará a los exploradores de minerales para encontrar nuevos yacimientos de oro. Para lograr esto necesitamos poder caracterizar mejor este grupo de genes. Si la financiación de esta investigación se conceden creo que podemos producir un biosensor funcionamiento dentro de tres a cinco años “, concluye Reith.

Referencia

Reith F, Etschmann B, Grosse C, Moors H, Benotmane MA, Monsieurs P, Grass G, Doonan C, Vogt S, Lai B, Martinez-Criado G, George GN, Nies DH, Mergeay M, Pring A, Southam G, Brugger J. Mechanisms of gold biomineralization in the bacterium Cupriavidus metallidurans. PNAS published online before print October 7, 2009, doi:10.1073/pnas.0904583106

En la Conferencia “Osnabrücker Baumpflegetagen” (una de las conferencias anuales más importante de Alemania en todos los aspectos de la crianza de los bosques). Francisco Schwarze, un investigador suizo del Instituto Empa creó un violín “biotecnologico” y se atrevió a competir en una prueba a ciegas contra un Stradivarius. El resultado? El violín biotecnológico hecho de maderas tratadas con hongos venció al instrumento hecho por el gran maestro Antonio Stradivari.

El instrumento creado por el científico Francis Schwarze y el fabricante de violines suizo Michael Rhonheimer fue creado con una madera tratada con un hongo y fue especialmente seleccionado para participar en una prueba a ciegas contra un instrumento hecho en 1711 por el fabricante de violines de Cremona, Antonio Stradivari. En la prueba, el violinista estrella británico Mathew Trusler utilizó cinco instrumentos diferentes detrás de una cortina, para  un público que no sabía que violín se estaba ejecutando. Uno de los violines era el Stradivarius que posee el mismo Trusler y valorado en dos millones de dólares. Los otros cuatro fueron hechas por Rhonheimer – dos con madera tratada con hongos y los otros dos con madera sin tratar.

Un jurado de expertos, junto con los participantes de la conferencia juzgaron la calidad del tono de los violines. De los más de 180 asistentes, un número abrumador – 90 personas – sintió el tono del violín biotecnológico “Opus 58″ como el mejor. El Stradivarius de Trusler alcanzó el segundo lugar con 39 votos, pero sorprendentemente 113 miembros de la audiencia pensaron que  el “Opus 58″ era en realidad el Stradivarius. El violín “Opus 58″ fue de los tratados con hongos el que estuvo por más tiempo, aproximadamente nueve meses.

Juzgar la calidad de sonido de un instrumento musical en un ensayo ciego y muy subjetivo, puesto que se trata de complacer a los sentidos humanos. Sin embargo “No hay manera científica inequívoca de medir la calidad del tono.”

Los violines realizados por el maestro italiano Antonio Giacomo Stradivarius se consideran de una calidad sin precedentes, incluso hoy y los aficionados  dispuestos a pagar más de un millón y medio de dólares por un solo ejemplar. Incluso, los que fueron utilizados por los grandes solistas como Yehudi Menuhin o Jascha Heifetz tienen un valor incalculable llegando a valer en subastas hasta 3.5millones de dolares.

Horst Heger del Conservatorio de la ciudad de Osnabrück está convencido de que el éxito de violín del “hongo” representa una revolución en el campo de la música clásica. “En el futuro, incluso músicos jóvenes con talento podrá permitirse tener un violín con la calidad tonal de un Stradivarius increíblemente caro”. En su opinión, el factor más importante para determinar el tono de un violín es la calidad de la madera utilizada en su fabricación. Esto ha sido confirmado ahora por los resultados de la prueba a ciegas en Osnabruck.

Este nuevo estudio muestra que la producción puede aumentarse y nos da buenas ideas sobre lo que se necesita para seleccionar genéticamente un organismo de mayor poder.” El trabajo, con el apoyo de la Oficina de Investigación Naval de los EE.UU. y del Departamento de Energía, se describe en el mes de agosto de la revista, Biosensores y Bioelectrónica, disponible en línea.
“En muy poco tiempo hemos aumentado la potencia de salida ocho veces, como una estimación conservadora”, dice Lovley. “Con esto, hemos roto a través de la meseta en la producción de energía que ha estado con nosotros en la celebración de los últimos años.” Ahora, la planificación es poder avanzar en el diseño de las pilas de combustible microbiano capaz de convertir las aguas residuales y la biomasa renovable en electricidad.

Los pilis de Geobacter son extremadamente finos, tan sólo 3 a 5 nanómetros de diámetro, o aproximadamente 20.000 veces más finos que un cabello humano, y más de mil veces más de lo que son de ancho. Sin embargo, son fuertes. Nanocables apodado por su papel en el movimiento de los electrones, los pilis son el secreto de este microbio para la capacidad de producir corriente eléctrica a partir de residuos orgánicos y sedimentos. Dicha estructura en Geobacter parece fundamental para la formación de la biopelícula que las ayudas de la transferencia electrónica de productos de hierro en el suelo y los sedimentos. En la naturaleza, las colonias de bacterias que forman biopelículas pegajosas a la barra a una superficie, como un diente o una roca submarina, proporcionando un entorno de vida cerca de una fuente de alimento.

La biopelícula de Geobacter biofilm permite la transferencia”fortuita”  de competencias, producto de la selección natural. Esto sugirió un camino para Lovley-una forma en que podría utilizar la presión selectiva para aumentar su capacidad para producir energía. Él y sus colegas Geobacter crecieron como de costumbre en una de electrodos de grafito, como el acetato para proporcionar alimentos y permitir que una colonia de la forma de biopelícula donde tiene lugar la transferencia de los electrones a través de los nanocables. “Estoy muy contento con este resultado”, señala el microbiólogo. “Es excepcionalmente rápido comentarios para nosotros y un resultado muy satisfactorio”. Y añade: “Todavía estoy un poco sorprendido de que hacer de la electricidad, pero estoy feliz de estar estudiando la manera de aprovechar esa capacidad. Estoy seguro que habrá aplicaciones desarrolladas en el futuro que ni siquiera podemos imaginar ahora “.

Referencias

Selection of a variant of Geobacter sulfurreducens with enhanced capacity for current production in microbial fuel cells
Biosensors and Bioelectronics, Volume 24, Issue 12, 15 August 2009, Pages 3498-3503
Hana Yi, Kelly P. Nevin, Byoung-Chan Kim, Ashely E. Franks, Anna Klimes, Leonard M. Tender, Derek R. Lovley

Christopher Voigt y sus colegas notaron en nuevo estudio que el uso de los residuos de cultivos para producir halogenuros de metilo es una de las formas más atractivas  para transformar la biomasa en combustibles líquidos y materias primas químicas derivados del petróleo. Las plantas y los microbios producen metil haloideos naturalmente, pero en cantidades demasiado pequeñas para su uso comercial.

Mediante el uso de una base de datos de 89 genes de plantas, hongos y bacterias conocidas para producir halogenuros de metilo, los investigadores identificaron los genes que son los más susceptibles de producir los más altos niveles de estas sustancias. Los científicos entonces introdujeron estos genes en la levadura de la cerveza (Saccharomyces cerevisiae) – utilizada también en la elaboración de la cerveza y el vino – de modo que la células de la levadura producen los haluros de metilo en lugar de alcohol.

En los estudios de laboratorio, los dos microbios genéticamente modificados estimulan la producción de haluros de metilo desde mijo, cáscaras de mazorca de maíz, residuos de caña de azúcar y madera de álamo a altos niveles con potencial comercial.

Referencia:

Bayer et al. Synthesis of Methyl Halides from Biomass Using Engineered Microbes. Journal of the American Chemical Society, 2009; 131 (18): 6508 DOI: 10.1021/ja809461u