Tres estudios que ha llevado a cabo la Universidad de Córdoba (UCO) profundizan sobre cómo los organismos fotosintéticos más abundantes de la Tierra, las cianobacterias marinas, son capaces también de conseguir energía de sustancias orgánicas como la glucosa, ha informado este martes la institución académica cordobesa.

En concreto, el grupo de investigación de la UCO Adaptaciones en el metabolismo del nitrógeno y el carbono en cianobacterias marinas ha realizado varias investigaciones que permiten comprender mejor cómo estos organismos asimilan y aprovechan la glucosa, que es el compuesto orgánico más abundante de la naturaleza.

Las cianobacterias marinas son los organismos fotosintéticos más abundantes de la Tierra y son responsables de producir una gran parte del oxígeno que respiramos. Aunque su principal fuente de energía la consiguen a través de la fotosíntesis, proceso con el que convierten el CO2 de la atmósfera en materia orgánica, dependiendo de determinadas circunstancias también son capaces de captar directamente sustancias orgánicas del entorno, como la glucosa, y asimilarlas como fuente de energía.

Por eso se las considera organismos mixótrofos, ya que tienen una forma mixta de alimentarse, luz y materia orgánica.

En un estudio publicado en la revista Microbiology Spectrum, el equipo ha visto que la capacidad de captar la glucosa y sus efectos en el metabolismo son diferentes entre distintas estirpes de Prochlorococcus y Synechococcus, que son los dos principales géneros de cianobacterias que existen.

Hay algunas cianobacterias que son más eficaces a la hora de captar la glucosa y el uso que hacen de ella también puede ser diferente, ya que "las cianobacterias marinas en el océano son capaces de moldear su metabolismo en función de que haya disponibilidad de glucosa", según explica uno de los integrantes del grupo de investigación, José Manuel García Fernández.

De todas formas, una cosa es la asimilación de la glucosa, cómo usan esta materia orgánica, y otra es cómo consiguen capturarla, y para ello emplean unas proteínas llamadas transportadores. Estas proteínas se encargan de identificar la glucosa en el ambiente e introducirla en el interior de la célula.

En un artículo publicado en BBA Bioenergetics, en este caso con la colaboración de la Universida de Nova de Lisboa, el equipo ha conseguido identificar con precisión la estructura y funciones del transportador de glucosa de Prochlorococcus, que destaca por ser capaz de identificar pequeñas cantidades de glucosa a su alrededor.

"Futuros estudios permitirán responder a la pregunta de qué partes concretas de este transportador son las responsables de que tenga esa capacidad”, afirma García Fernández.

Además, en una investigación realizada en colaboración con las Universidades de Hawaii y Arizona, publicada en Microbiology Spectrum y en la que han analizado muestras naturales durante una campaña oceanográfica en Hawaii, el equipo ha añadido tres características más a la relación de Prochlorococcus con la glucosa.

Estas son que el transporte de glucosa es mayor durante el día que durante la noche gracias a la disponibilidad de luz, que la absorción de glucosa sigue un ciclo circadiano distinto al de otras bacterias que viven en esa misma zona del océano, y la diferencias en la metabolización de la glucosa entre cianobacterias de superficie como de profundidad.

Todo este proceso de asimilación de la glucosa es fundamental para algunas cianobacterias y les genera ventajas frente a su competencia, ya que ahorran energía y quitan materia orgánica a otros microorganismos competidores que están a su alrededor.

Además, aunque la principal fuente de energía de las cianobacterias es la luz solar, muchas habitan en zonas profundas a las que no llega ninguna luz, por lo que para ellas es fundamental captar la materia orgánica para sobrevivir.

Esto ha sido demostrado recientemente por investigadores de la Universidad de Haifa (Israel), en un artículo que la profesora de la Universidad de Círdiba María del Carmen Muñoz Marín reseñó para Nature Microbiology.