Una bacteria que fabrica plástico
Produce un polímero biodegradable que le permite subsistir en temperaturas extremas y sin nutrientes
Lunes 15 de noviembre de 2010 | Publicado en edición impresa
Susana Gallardo
Para LA NACION
Una bacteria que fabrica plástico
La doctora Nancy López, con la poderosa bacteria antártica. Foto Cepro-Exactas
Fue hallada en la Antártida, en una laguna que se mantiene congelada la mayor parte del año. Fue bautizada como Pseudomonas extremaustralis y, si bien su crecimiento óptimo se produce a los 28°C, se las arregla muy bien por debajo de cero grado. Es una bacteria imbatible: resiste el frío y la radiación ultravioleta, así como la escasez de nutrientes, y para enfrentar esas duras condiciones ambientales produce una sustancia de reserva que resulta de sumo interés: el polihidroxibutirato (PHB), un polímero con el cual se puede fabricar plástico biodegradable.
"Buscábamos en estos ambientes extremos porque pensábamos que allí habría organismos que produjeran polímeros con propiedades interesantes", señala la doctora Nancy López, investigadora del Departamento de Química Biológica de la FCEyN, que publicó el hallazgo en Current Microbiology . Cabe aclarar que esta bacteria no es patógena para el hombre, a diferencia de su pariente, la Pseudomonas aeruginosa, un bacilo oportunista que infecta, sobre todo, el tracto pulmonar en seres humanos y causa neumonías.
López relata: "Para nuestra sorpresa, encontramos que la P. extremaustralis producía una alta cantidad del polímero, más del 80% del peso seco, que es muy alta en una especie de pseudomonas que normalmente produce 40%, y además un tipo de polímero que no es habitual en este microorganismo". El producto en cuestión es una sustancia de reserva que las bacterias fabrican y la utilizan cuando la necesitan, porque las ayuda a sobrellevar el estrés ambiental.
Un objetivo de los investigadores era identificar los genes responsables de la producción del polímero. Finalmente, pudieron determinar que la bacteria posee un mosaico de genes de distinto origen y que probablemente los haya adquirido por transferencia de otros microorganismos. "Pensamos que esos genes se mantuvieron en esta cepa porque constituían una ventaja en ese ambiente tan adverso", comenta.
Lo cierto es que esta bacteria parece indestructible. "Cuando la trajimos a Buenos Aires, y todavía no la habíamos identificado con precisión, pensamos que formaría esporas y la calentamos a 80°C para extraer las esporas. La sorpresa fue que aguantó esa alta temperatura", dice López, en cuyo equipo se desempeñan los licenciados Nicolás Ayub, Paula Tribelli, Mariela Catone y Carla Di Martino, además de la doctora Laura Raiger Iustman.
La poderosa bacteria fue sometida a pruebas de resistencia al frío y al congelamiento. El equipo observó que si mutaban el gen responsable de la producción del polímero, la bacteria no era capaz de crecer en el frío porque no soportaba el estrés oxidativo: no podía hacerle frente al aumento de moléculas de oxígeno reactivo que se producen por los cambios metabólicos frente a las duras condiciones del entorno.
Ante una situación de estrés por el frío, esos cambios en el metabolismo de la célula bacteriana dan lugar a moléculas reactivas de oxígeno (superóxidos y peróxidos, como el agua oxigenada) que dañan las macromoléculas, como el ADN. La bacteria con el gen mutado no pudo defenderse de esa agresión porque no alcanzaba a fabricar las enzimas para la detoxificación.
"Ante el frío extremo, la bacteria degrada sus reservas del polímero y los materiales de esa degradación le sirven para contrarrestar el estrés oxidativo causado por el frío", afirma López, que publicó este resultado en la revista Extremophiles , dedicada a los estudios sobre microorganismos capaces de sobrevivir en condiciones extremas y que, por eso, se denominan extremófilos.
Ahora bien, la propuesta no es que la P. extremaustralis se ponga a fabricar plástico. La idea es tomar los genes responsables de esa producción e insertarlos en otra bacteria, la Escherichia coli , que es más fácil de cultivar. Además, los investigadores quieren utilizar la alta capacidad de supervivencia y resistencia al estrés de la bacteria para otras aplicaciones biotecnológicas, como la biorremediación.
Centro de Divulgación de la Facultad de Ciencias Exactas de la UBA.
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