Camila Monroy Guzmán. Sulfate to go A trisulfide intermediate is key to microbial sulfur reduction
El artículo se concentra en la reducción del azufre y en los estudios y avances que se han hecho hasta ahora para seguir entendiendo éste aún desconocido proceso químico ancestral con el objetivo de conectar a las actuales bacterias anaerobias con su común ancestro. El artículo explica en términos generales lo que sucede en la reducción del trisulfato o trionato, que tampoco es conocido sin son resultado de catalítico o intermediarios, a sulfato y las enzimas catalíticas que participan, enfocándose principalmente en la función del DsrAB y DsrC. La reducción del azufre resulta muy importante para el entendimiento de conservación de energía de las metanógenas y por lo tanto, conocerlo es un adelanto más para descubrir cuál fue el proceso de evolución y de origen de la fotosíntesis, ya que, hace millones de año el azufre fue un elemento clave para el desarrollo de la vida. (Citando el artículo " Among th nonmetallic elements essential for life, sulfur stands out because of its astounding chemical versality. It... Has been proposed to be a key element in the origin of life."por ser portador de carbono y su tendencia a formar polímeros. Uno de los científicos que hace referencia el artículo es Santos, quien identificó una proteína base de trisulfuro que ayuda en la reducción del sulfito (DsrC) y ha llevado a cabo un experimento "bioqumíco, genético y psicológico en vitro y en vivo" que muestra cómo es la relación entre la enzima DsrC con la DsrAB sin embargo, esto no describe el meollo del asunto del azufre, ni cuál fue el paso para llegar al último escalón que es el APS (reductora de sulfito) que es una de las 3 enzimas de las vías del DSR junto con ATP sulfurylase, y DsrAB. Aunque nos describe el proceso casi completo. Me pareció muy interesante el artículo, complicado un poco por su lenguaje, sin embargo se necesita recurrir a la literatura para comprender varios términos que maneja y sobre todo la relación de unos con otros. El comprender qué sucedía en los ancestros de las actuales anaerobias es un reto de la ciencia muy grande. A final de cuentas, el artículo, nos dice que no, efectivamente, nada está resuelto aún, sin embargo que se van descubriendo cachitos del rompecabezas.
Los microorganismos reductores de sulfatos juegan un papel muy importante en el ciclo de carbono. Conservan la energía mediante la reducción del sulfato de sulfuro. Entre los elementos no metálicos esenciales para la vida el azufre destaca gracias por su versatilidad química, ya que se ha propuesto también como uno de los elementos clave para el origen de la vida. Su tendencia a formar polímeros de cadena y anillo refleja la extraordinaria fuerza del enlace S-S. Uno de los compuestos de azufre más comunes es sulfato (SO42-), una molécula rica en energía que es, sin embargo, químicamente inerte. Para utilizar esta fuente de energía, los microorganismos deben invertir adenosina 5-trifosfato (ATP) de adenosina para formar 5-fosfosulfato (APS); El APS se reduce entonces al sulfito (SO32-), seguido por la reducción de seis electrones de sulfito a sulfuro (S2-). Es esta última etapa de reacción que libera más energía. Esto plantea la cuestión de cómo la reducción de sulfato a sulfuro está acoplado a la generación del gradiente químico-osmótico que se requiere para conducir la síntesis de ATP y otros procesos esenciales en la célula viva.Sin embargo, estos estudios no pudieron descartar la posibilidad de que tiosulfato y tritionato son un subproducto de la catálisis, y no verdaderos intermedios de reacción.Esto permite que más de una molécula de sulfito pueda acceder al sitio activo. La reacción de azufre-oxígeno por lo tanto pueden reaccionar fácilmente con un segundo sulfito para formar tiosulfato o tritionato.El descubrimiento de la trisulfuro en DSRC como el producto de la reducción de sulfito representa un gran avance en la comprensión de la conversión de azufre microbiana. El tema principal es la reducción del azufre; Hay muchos microorganismos que usan el sulfato como un agente oxidante, reduciéndolo a sulfuro. Aunque también utilizan compuestos ya oxidados del azufre como el tiosulfato o el sulfito. Y su actividad depende proporcionalmente a la cantidad del sulfato. El azufre tiene una importancia bastante grande, un ejemplo de esto es que forma parte de la cistina y cisteína; también de algunas vitaminas, interviene en los mecanismos de óxido-reducción de las células, etc. También está en presente en muchos productos que utilizamos en nuestras casas. Podemos encontrar este elemento en muchos alimentos. El azufre no es un elemento más, es responsable-junto con otros elementos- de que nuestro cuerpo funcione adecuadamente y como con cualquier cosa, los excesos y deficiencias conllevan consecuencias. No debemos pensar en el azufre y en los demás elementos como un mineral peligroso y dañino para nuestra salud; es cierto que puede serlo en algunos casos y en grandes cantidades pero no podemos dejar a un lado que todos sus beneficios son mayores.
Sulfate to go. A trisulfide intermediate is key to microbial sulfur reduction.
Guadalupe Mateos Pimentel.
La idea general del articulo es la reducción del azufre a paritr del sulfato a sulfuro explica como se lleva acabo este proceso y las aportaciones que trae consigo. Se menciona la principio que los microorganismos reductores del sulfato juegan un rol central en e ciclo del carbono y del azufre. Ellos conservan la energía mediante la reducción del sulfato a sulfuro (DSR), siendo esta es una de las mas viejas y prominentes vías metabólicas microbianas en la tierra. El azufre se destaca debido a su versatilidad química asombrosa,desempeña un papel critico en bioquímica como un elemento redox-activo además de que se ha propuesto ser un elemento clave en el origen de a vida. Uno de os mas comunes compuestos del azufre es el (SO4)2-, una molécula rica en energía, que sin embargo es químicamente inerte. El articulo explica que para utilizar esta fuente de energía los organismos deben invertir adenosina 5´trifosfato ATP a partir de adenosina 5´ fosfosulfato APS. El APS se reduce a Sulfito seguido por la reducción de seis electrones de sulfito a sulfuro (S)2- , es en esta ultima etapa donde se libera mas energía. Las enzimas de la ruta DSR no son proteínas integrales de la membrana y no bombean protones a través de la membrana, esto platea la situación de como la reducción del sulfato al sulfuro esta acoplado a la generación del gradiente quimiostatico que se requiere para conducir la síntesis de ATP y otros procesos esenciales en la vida de la célula. Se menciona también que a principios de los experimentos in vintro con DsrAB purificada y en estudios in vivo con cultivos en crecimiento sugirió que tanto tiosulfato (SSO3)-2 y tritonato (-O3SSSO3-)son reacciones intermedias durante la reducción del sulfito. Sin embargo estos estudios no pudieron destacar la posibilidad de que tiosulfato y tritonato son un subproducto de la catálisis y no verdaderos intermedios de la reacción. El sulfito se une a un siroheme y se reduce a una S(1+) intermedia, este sale de la esfera de coordinación de hierro y finalmente, termina el DsrC formando un trisulfuro a base de proteínas. El articulo va concluyendo que el descubrimiento del trisulfuro en DsrC como producto de la reducción de sulfito representa gran avance en la comprensión de la conversiónn de azufre microbiana. Dicho hallazgo también apunta a un antiguo origen en común entre organismos reductores de sulfato y metanogenos.
El articulo me pareció muy bueno y se muestra un gran avanece en el contexto de la ciencia gracias estas investigaciones que a uno tal vez podría parecerle simple pero que en realidad abarca una gran gama de conocimiento, se menciona también que no se han identificado muchas cosas y eso lo hace aun mas interesante de estudiar.
El artículo nos habla de la reducción de azufre en los microorganismos y el papel que juega en el ciclo general del carbón, además de ser un camino del metabolismo más viejo de la Tierra. La versatilidad química del azufre con los elementos "esenciales de la vida" juega un rol importante en la bioquímica, lo que lo ha considerado como también uno de los elementos clave. El artículo nos menciona tres enzimas para el camino del DSR y son DsrAB, el ATP para formar APS y este es reducido a sulfito, seguido de la reducción a sulfuro que es la reacción que más energía libera; éstas enzimas, menciona el texto, no son integrales a la membrana y no pueden bombear protones. Nos revela que los microorganismos reductores de sulfato, están relacionados con los complejos de conservación de energía en los metanógenos, por experimentación in vitro y cultivos de experimentación, el trionato y el tiosulfito son intermedios de reacción. Más de una molécula puede acceder al sitio activo y los intermedios de reacción pueden reaccionar fácilmente con sulfito dado que fulgidus tiene una gran cavidad abierta al disolvente. El hecho de manejar nombres de las reacciones del azufre y sus vertientes puede tornar al texto más complejo pero nos dice que la ciencia por muy avanzada que ésta se encuentre, aún queda mucho por hacer para poder realmente entender todos los procesos químicos metabólicos en las especies, sin embargo se sigue demostrando la mayor cantidad de información en base a experimentos como estos.
SANCHEZ FUENTES ROCIO SARAHI En el artículo se señala que los microorganismos reductores de sulfato juegan un papel central en el ciclo del carbono y del azufre, ya que conservan la energía a través de la disimulada reducción del sulfato a sulfuro (DSR). También se destaca el importante papel que juega el azufre en la creación de la vida, y se describen sus interacciones al momento de ser reducido de sulfito a sulfuro. Se toman en cuenta tres principales enzimas (ATPsulfurilasa, APSreductasa y DsrAB) las cuales no cuentan con proteínas en la membrana y tampoco bombean protones; por lo que los científicos se han visto en la necesidad de conducir la síntesis de ATP en otros procesos. Por ejemplo, el que se muestra en la imagen: describe la reducción del sulfito en una proteína trisulfuro donde se muestra que al sulfito se le introducen 2electrones para activar la enzima DsrAB, pasando a la proteína DsrC, se le introducen 4 electrones y se libera hidrogeno y un sulfito; la DsrC sigue la trayectoria y vuelven al mismo proceso, por lo que se muestra la conservación de energía en el sulfato reducido. Conforme a lo estructurado en el artículo se puede definir que la idea principal es la reducción del sulfito a sulfuro mediante proteínas DsrC y enzimas DsrAB, donde se demuestra que la energía del sulfuro reducido se conserva en el proceso, de igual modo interactúa el oxigeno, el hidrogeno y el hierro en este proceso, pero sobre todo el azufre que es el elemento que contribuye en las reducciones. De igual manera se señalan todos los avances que se han hecho conforme a este proceso, y se demuestra una vez más que el azufre es un elemento esencial para la creación de vida.
El artículo trata principalmente del descubrimiento del trisulfuro como producto de la reducción del sulfito en una enzima no integral que forma parte del complejo respiratorio de los microorganismos que reducen el sulfato a sulfuro . Este descubrimiento es importante debido a que nos ayuda a comprender mejor la transformación del sulfuro en las bacterias ya que realmente no sabemos mucho acerca de lo que ocurre en estas reacciones, así como ayudó a comprender cómo era posible la generación de un gradiente quimiosmótico para la síntesis de ATP ya que esta energía es provista por reacciones redox, en lugar de crear el gradiente a través del bombeo de portones. Por último se decubrió que estos complejos periféricos están relacionados a los complejos de conservación de energía en bacterias metanógenas, por lo que se cree, están más relacionadas de lo que se pensaba .
La reducción del sulfato (SO4) a sulfuro (H2S) en el metabolismo de algunos microorganismos para obtener energía forma parte importante del ciclo del azufre y del carbono . Esta respiración se lleva a cabo en enzimas que no se encuentran dentro de la membrana, por lo que no bombean protones hacia el exterior para crear un gradiente quimiosmótico y por consiguiente formar ATP, estas enzimas a diferencia de las enzimas de los complejos respiratorios de la mayoría de los organismos se encuentran en los límites de la membrana, es decir, son proteínas periféricas, las cuales, gracias a información genómica se sabe que están relacionadas con los complejos de conservación de energía en organismos metanógenos . Esta diferencia ha arrojado interesantes resultados en cuanto a su funcionamiento, sin embargo, a pesar de los múltiples experimentos in vitro aún no se entiende por completo este proceso .
La obtención de energía a partir del sulfato es una de las rutas metabólicas más antiguas, la cual consiste en conservar energía a través de la reducción disimilatoria del sulfato a sulfuro (Dsr), en donde el sulfito juega un papel importante como intermediario de esta ruta; recientemente se ha descubierto que el trisulfuro es otro intermediario importante ya que permite ligar la reducción del sulfito a la conservación de energía .
El sulfato es un compuesto muy estable, por lo tanto, es difícil romper sus enlaces, aunque esta misma propiedad le permite proveer mucha energía que los microorganismos reductores de sulfato aprovecharán para formar ATP. Debido a la estabilidad de la molécula las bacterias necesitan invertir energía para romper sus enlaces, utilizan ATP para convertir el sulfato en APS (adenosin 5' fosfosulfato), reacción que se lleva a cabo en la ATP sulfurilasa, después la APS reductasa reduce el APS en sulfito y finalmente la reductasa disimilatoria de sulfito (Dsr) reduce el sulfito una vez más a través de intermediarios, dando como residuo moléculas de sulfuro y se liberan 6e, esta última reacción es la que libera más energía de todo el proceso, la cual es aprovechada por el microorganismo.
La DsrAB está formada por un grupo siroheme, el cual es un grupo prostético utilizado por algunas enzimas para conseguir la transferencia de 6e necesaria para la reducción del azufre y del nitrógeno. Este grupo siroheme está unido a un centro catalítico [4Fe-4S] por un puente de azufre-cisteína, a su vez, el DsrAB está conectado al DsrC por un brazo del DsrC. La parte del brazo en el DsrAB (c-terminal) tiene anclada una cisteína orientada hacia el centro siroheme- [4Fe-4S] y el brazo de lado del DsrC también tiene una cisteína, las cuales se cree que están envueltas en la reducción del sulfito a sulfuro . La DsrC es un cosustrato que participa en la reducción de sulfito a sulfuro por la DsrAB, un derivado del sulfito (azufre cero valente) conecta las dos residuos de las cisteínas conservadas del brazo del Dsr durante la reducción del sulfito.
Una vez que se ha formado el sulfito en la APS reductasa después de la inversión de un ATP para romper el enlace, 2e son aportados al [4Fe-4S] y el sulfito se une al grupo siroheme, aquí el sulfito es reducido a un intermediario S1+, que se traslada al DsrC para formar trisulfuro, el cual es reducido en un complejo que se encuentra en la periferia de la membrana del DsrC , la cual libera sulfuro como producto final. La química reductiva del sulfito juega un papel importante en la conservación de energía en la Dsr para la síntesis de ATP.
Todo este proceso es vital para el ciclo del azufre y estos nuevos descubrimientos nos acercan más a entender el funcionamiento del mismo.
Tovar Hernández Amanda Sofía En el siguiente ensayo hablaremos de la pregunta: ¿Cómo la reducción de sulfato a sulfuro esta acoplado a la producción del gradiente quimiosmótico? Para llegar a esta pregunta primero debemos entender que los microorganismos reductores de sulfato juegan un rol central en los ciclos de carbono y sulfato ya que conservan la energía por medio de reducciones de sulfato a sulfuro (DSR), una de las vías metabólicas más antiguas en la historia de la Tierra. El sulfuro es un intermediario crucial en la vía DSR. Entre los elementos no metálicos, el sulfuro es esencial para la vida, sin embargo se destaca porque es asombrosamente versátil químicamente por lo que juega un rol crítico en la bioquímica como elemento estructural y acarreador de carbono, es por esto que ha sido propuesto para ser considerado una elemento clave en el origen de la vida. En el DSR existen tres enzimas clave, la ATP sulfurasa, APS reductasa y el sulfato reductasa (DsrAB), estas enzimas no son proteínas integrales de membrana, tampoco bombean iones y protones a través de la membrana, esto hace que regresemos a la pregunta inicial ¿Cómo la reducción de sulfato a sulfuro esta acoplado a la producción del gradiente quimiosmótico?, lo que es necesario para el manejo de la síntesis de ATP y otros procesos esenciales dentro de la célula. Reportes de estudios en genómica revelan que los microrganismos reductores de sulfato contienen un conjunto de proteínas unidas a la membrana que están estrechamete relacionadas a la conservación de energía en complejos metanógenos. Pero después de varios estudios, el descubrimiento del trisulfuro en DsrC como producto de la reacción de sulfuro representa un gran e importante progreso en el entendimiento de la conversión del sulfuro microbiano, esto redefine la reducción química in vivo de la DsrAB y une a la energía produciendo reacciones reductoras en la generación del gradiante quimiosmótico. El artículo me pareció en extremo interesante, ya que aunque sabía previamente de la importancia del sulfuro no tenía idea de su relación con el gradiente quimiosmótico
MARÍA JO´SE BELMONT GARCÍA En un inicio este articulo nos habla del proceso de reducción del azufre que se lleva a cabo en ciertos organismos, primeramente nos presenta todo el flujo que ocurre en esta reacción así como las intermediarios que forman parte de esta, pero en concreto los puntos esenciales de este artículo a mi parecer es el hecho de que para lograr esta reducción conlleva conservación de energía y también la similitud de este proceso con la reacción que llevan a cabo los metanogenos, lo que los relaciona con un antiguo origen común. El elemento principal de este artículo, el azufre, elemento que se considera como clave para el origen de la vida, posee una gran versatilidad química, es estructural y es activador de los mecanismos de oxido- reducción, además de que muchas de sus moléculas son ricas en energía. Este elemento forma parte de procesos biológicos como la síntesis de ATP, la biosíntesis de aminoácidos, etc. Esta vía metabólica que es la reducción del sulfato a sulfuro también se conoce como DSR y las principales enzimas que se ven involucradas en esta reacción son el APS reductasa, ATP sulfurilasa y el sulfito reductasa (DsrAB), las cuales no son proteínas integrales de la membrana. La arquea fulgidus y dos diferentes especies de Desulfovibrio activan sus sitios termofilicos gracias al DsrAB, en el caso de la arquea cuenta con una cavidad grande que permite que mas sulfito entre, posteriormente los intermediarios azufre-oxigeno reaccionan con un segundo sulfito formando así, triosulfato y triotinato. En cuanto a la especie Desulfovibrio esta cuenta con la proteína DsrC que cierra la apertura de la enzima de la arquea, de modo bloquea la unión de sulfito al sitio activo. A pesar de que aun no se resuelve el mecanismo forma de la reacción, lo que finalmente se forma es un trisulfuro a base de proteínas. En conclusión el gen que codifica para DsrC es vital para los organismos, y este tipo de investigaciones representan un gran avance en la comprensión microbiana dando paso no solo a la forma de ver la química en vivo de re oxido-reducción del DsrAB sino también en cuanto a todo el concepto de energía que involucra este tipo de reacciones. Me pareció muy interesante este artículo ya que no solo explica este proceso y su importancia final si no que habla sobre la gran tarea que tiene los científicos de seguir investigando sobre los complejos proteicos de la membrana ya que se pueden encontrar mecanismos claves para el avance de la ciencia.
FRANCO FLORES EMMANUEL Uno de los ciclos biogeoquímicos más importantes para la vida es sin duda el del azufre, cuando los microorganismos reductores, que por cierto son muy comunes en todos los seres vivos, transforman el sulfato en sulfito y de ahí en sulfuro, liberan energía que se utiliza para la síntesis de ATP. A este proceso se le llama vía DSR. Esto nos lleva a pensar que el ciclo del azufre puede ser clave en el origen de la vida, ya que este elemento es muy versátil, puede ser parte de la estructura de un compuesto bioquímico, activa las reacciones de óxido-reducción (redox) y sirve como transporte al carbono. Todo parte desde el sulfato, que aunque es el compuesto más común y es energéticamente rico, es inerte químicamente, entonces, ¿Cómo pueden utilizar esta fuente de energía los mencionados microorganismos? La respuesta es usar el ATP y SO4 para formar APS (Adenosín 5.fosfosulfato) , después el APS se transforma en sulfito SO3, (se reduce), viene después la reducción 6-electrónica de sulfito a sulfuro (S2-), y es en este momento donde se libera más energía. Las tres enzimas clave de este proceso son la sulfurilasa del ATP, la reductasa del APS y la reductasa disimilatoria (diferenciadora) del Sulfito, pero estas enzimas no tienen membrana protéica, entonces, ¿Cómo se puede conseguir la energía potencial en la membrana que es necesaria para la síntesis del ATP y otros procesos esenciales? Estos microorganismos poseen, pegados a su membrana, un conjunto de proteínas que pueden conservar la energía. Probablemente el proceso de óxido-reducción del azufre sea muy importante para la conservación de la energía. La última de estas enzimas se clasifica como sulfito-reductasa, y es importante para la biosíntesis de aminácidos. En los primeros experimentos in vitro y en vivo se pensó que el tiosulfato y el tritionato son productos intermedios del proceso de reducción del sulfito, pero queda la idea de que son subproductos de la catálisis, no verdaderos productos intermedios. Existe una diferencia primordial entre los sitios activos de tres enzimas donde el Sulfito está coordinado con el centro siroheme Fe a través de su átomo de azufre; la Archaeglobus y dos Desulfovibrio. Mientras que en la primera hay una gran cavidad haciendo posible que mas de un sulfito pueda acceder al sitio activo, produciendo reacciones intermedias que forman tiosulfato o tritionato, en la segunda enzima la proteína DSRC cierra la abertura, impidiendo la llegada de más de un sulfito al sitio activo. Quedan entonces dos brazos terminales , un brazo DSCR y eun brazo C-terminal, esto hace pensar que la cisteína de estos dos brazos pudieran estar implicados en el paso de sulfito a sulfuro, aunque esto no se resuelve completamente. Pero sabemos que el puente entre estos dos residuos de cisteína es un sulfito derivado. Esto nos lleva a la formación de un trisulfuro de proteínas que se une a la membrana y el sulfuro se libera como producto, esto es, de por sí, un gran avance en la comprensión del proceso del azufre en los microbios, aparte de esto, se conectan los procesos de óxido-reducción con la generación de una diferencia de potencial necesario para la quimiósmosis, se refuerzan los parecidos entre las respiraciones anaerobias de los distintos organismos, lo que apunta a un origen común… Esta investigación está llena de cosas muy importantes sobre el ciclo del azufre y de otras funciones que son esenciales para el correcto funcionamiento de las células, ela síntesis de ATP y la conservación de la energía para su máximo aprovechamiento. Por último, debo apuntar que si bien estos descubrimientos son de gran utilidad para entender el ciclo del azufre en los seres vivos, nos queda mucho camino por delante, en los cuales los investigadores deberán poner más atención en los grupos de proteínas y en no dejar cabos sueltos, por pequeños que sean.
FRANCO FLORES EMMANUEL Uno de los ciclos biogeoquímicos más importantes para la vida es sin duda el del azufre, cuando los microorganismos reductores, que por cierto son muy comunes en todos los seres vivos, transforman el sulfato en sulfito y de ahí en sulfuro, liberan energía que se utiliza para la síntesis de ATP. A este proceso se le llama vía DSR. Esto nos lleva a pensar que el ciclo del azufre puede ser clave en el origen de la vida, ya que este elemento es muy versátil, puede ser parte de la estructura de un compuesto bioquímico, activa las reacciones de óxido-reducción (redox) y sirve como transporte al carbono. Todo parte desde el sulfato, que aunque es el compuesto más común y es energéticamente rico, es inerte químicamente, entonces, ¿Cómo pueden utilizar esta fuente de energía los mencionados microorganismos? La respuesta es usar el ATP y SO4 para formar APS (Adenosín 5.fosfosulfato) , después el APS se transforma en sulfito SO3, (se reduce), viene después la reducción 6-electrónica de sulfito a sulfuro (S2-), y es en este momento donde se libera más energía. Las tres enzimas clave de este proceso son la sulfurilasa del ATP, la reductasa del APS y la reductasa disimilatoria (diferenciadora) del Sulfito, pero estas enzimas no tienen membrana protéica, entonces, ¿Cómo se puede conseguir la energía potencial en la membrana que es necesaria para la síntesis del ATP y otros procesos esenciales? Estos microorganismos poseen, pegados a su membrana, un conjunto de proteínas que pueden conservar la energía. Probablemente el proceso de óxido-reducción del azufre sea muy importante para la conservación de la energía. La última de estas enzimas se clasifica como sulfito-reductasa, y es importante para la biosíntesis de aminácidos. En los primeros experimentos in vitro y en vivo se pensó que el tiosulfato y el tritionato son productos intermedios del proceso de reducción del sulfito, pero queda la idea de que son subproductos de la catálisis, no verdaderos productos intermedios. Existe una diferencia primordial entre los sitios activos de tres enzimas donde el Sulfito está coordinado con el centro siroheme Fe a través de su átomo de azufre; la Archaeglobus y dos Desulfovibrio. Mientras que en la primera hay una gran cavidad haciendo posible que mas de un sulfito pueda acceder al sitio activo, produciendo reacciones intermedias que forman tiosulfato o tritionato, en la segunda enzima la proteína DSRC cierra la abertura, impidiendo la llegada de más de un sulfito al sitio activo. Quedan entonces dos brazos terminales , un brazo DSCR y eun brazo C-terminal, esto hace pensar que la cisteína de estos dos brazos pudieran estar implicados en el paso de sulfito a sulfuro, aunque esto no se resuelve completamente. Pero sabemos que el puente entre estos dos residuos de cisteína es un sulfito derivado. Esto nos lleva a la formación de un trisulfuro de proteínas que se une a la membrana y el sulfuro se libera como producto, esto es, de por sí, un gran avance en la comprensión del proceso del azufre en los microbios, aparte de esto, se conectan los procesos de óxido-reducción con la generación de una diferencia de potencial necesario para la quimiósmosis, se refuerzan los parecidos entre las respiraciones anaerobias de los distintos organismos, lo que apunta a un origen común… Esta investigación está llena de cosas muy importantes sobre el ciclo del azufre y de otras funciones que son esenciales para el correcto funcionamiento de las células, ela síntesis de ATP y la conservación de la energía para su máximo aprovechamiento. Por último, debo apuntar que si bien estos descubrimientos son de gran utilidad para entender el ciclo del azufre en los seres vivos, nos queda mucho camino por delante, en los cuales los investigadores deberán poner más atención en los grupos de proteínas y en no dejar cabos sueltos, por pequeños que sean.
Mérida Escudero Karla Daniela “Sulfate to go. A trisulfide intermediate ir key to microbial sulfur reduction”
En el artículo nos habla sobre el importante papel que llevan a cabo los microrganismos reductores de sulfato en el ciclo del carbono y azufre ya que conservan la energía mediante un proceso de metabolismo muy antiguo que se trata de una reducción de sulfato al sulfuro. Así mismo explica los procesos por los cuales esto es posible y menciona qué las tres enzimas clave son sulfurilasa, la reductasa d, y sulfito reductasa. El azufre es muy importante ya es un elemento muy importante para la vida gracias a las propiedades con las que cuenta. Al no bombear protones u otros iones a través de la membrana ni ser proteínas integrales se levanta una duda sobre como la reducción sulfato sulfuro puede llegar a la síntesis de ATP así como otros procesos que son necesarios para mantener una célula viva. Por lo que se ha relevado que los microorganismos reductores de sulfato poseen conjuntos de proteínas que están muy relacionados con la conservación de energía en los metanógenos. Se llevaron algunos experimentos para observar los que pasaba en el interemedio del proceso con DsrAB donde dicen que el tiosulfato como el tritionato son intermedios de reacción pero no pudieron descartar la idea de que pueden ser un subproducto de la catálisis. Después continua describiendo procesos que debido a la complejidad de los nombres que llevan se me dificultó un poco seguir entendiendo lo que habla sobre experimentos con azufre-oxigeno aprovechando la reacción para formar tiosulfato o tritionato pero aún no ha quedado claro el mecanismo exacto de la reacción. En general me parece impresionante a los grandes avances que se tienen en la ciencia, aunque hablemos de situaciones intermoleculares son muy importantes para continuar estudiando la vida.
Fritz, Kroneck (2016) “Sulfate to go” Science, 350:6367 pp1476.
LÓPEZ VELÁZQUEZ NADIA SARAY Sulfate to go Los microorganismos reductores de sulfato presentes en todos lados, son parte central de los ciclos del Carbono y el Azufre. Una de las rutas metabólicas más antiguas en la tierra permite a los microorganismos conservar energía a través de la Reducción Disimilatoria (DSR) de Sulfato (SO4) a Sulfuro (S2) teniendo como intermediario al Sulfito (SO3). La cuestión importante en el artículo es la identificación de un elemento clave que también participa como intermediario: Un trisulfuro a base se proteínas que acople la reducción del sulfito a la energía de conservación. En este caso se puede mencionar al Azufre que al ser un elemento redox activo, portador de Carbono y poseedor una amplia versatilidad química es propuesto como clave para el origen de la vida. El azufre tiene tendencia a formar polímeros de cadena y anillos, demostrando el fuerte enlace S-S. El compuesto más común que forma es el Sulfato (una molécula inerte, rica en energía) pero para poder aprovechar su energía el microorganismo debe invertir ATP para obtener APS que se reducirá a Sulfuro, liberando grande cantidades de energía. Durante este proceso se reconocen tres importantes enzimas: ATP Fosforilasa, APS Reductasa y Sulfito disimilatoria Reductasa (DsrAB). Debido a que estas enzimas no integran las proteínas de la membrana y tampoco bombean iones o partículas a través de la misma nos plantea la pregunta acerca de ¿Cómo la reducción de sulfato a sulfuro está unida a la generación del gradiente quimiosmótico? Siendo este el requerido para la síntesis de ATP y otros procesos celulares. Para ello los microorganismos reductores de sulfato tienen un conjunto de proteínas redox unidas a la membrana que se relacionan con la energía ahorrada. Particularmente, proteínas relacionadas con la Heterodisulfuro reductasa (de metanogenos) son parte de estos complejos. En base a ello la química redox de azufre, también deberá presentar un papel importante en la conservación de la energía en DSR. La enzima DsrAB tiene un sitio catalítico que consiste en un siroheme unido a un grupo 4Fe-4S por un puente de azufre. A partir de los experimentos con DsrAB purificada y estudios in vitro con el crecimiento de cultivos se arrojó que tanto el Tiosulfato como el Trionato eran intermediarios en la reducción del sulfito. Sin embargo persiste la controversia en considerarlos “intermediarios verdaderos” pudiendo ser también, subproductos de la catálisis. Esto surge de la comparación de los sitios activos en A. fulgidus y dos especies de Desulfovibrios. El sulfito se presenta coordinado con el centro de Fe a través del átomo de S en los 3 casos. Sin embargo, en el caso de la enzima DsrAB de A. fulgidus tiene una gran cavidad abierta que permite la entrada de más de una molécula de sulfito, formando tiosulfato o trionato. En el caso de los Desulfovibrios la proteína DCRC cierra dicha abertura. La disposición de la cisteína del brazo C terminal en la proteína DSRC junto con una cisteína adicional lleva a pensar en cómo están involucradas en la reducción de sulfito a sulfuro, a pesar de que el mecanismo exacto se sigue sin resolver. Debido a que DSRC termina la formación de una proteína a base de disulfuro es considerada vital para la catálisis y la conservación de la energía. El trisulfuro queda reducido a un complejo unido a la membrana y el sulfuro es liberado como producto. El haber descubierto que este mismo trisulfuro en DSRC es producto de la reducción del sulfito representa un gran avance para la comprensión de los procesos microbianos. Este descubrimiento plantea a su vez, un antiguo origen en común tanto para sulfato reductores como metanogenos en base a las similitudes de la respiración anaerobia. Para llegar a esclarecer todas las dudas en relación al metabolismo microbiano es necesaria una amplia colaboración científica desde diferentes aspectos, tales como bioquímica y genética, aunado a cuidadosas experimentaciones in vitro e in vivo.
Del Río Písula María Sara Las bacterias reductoras de sulfato son microorganismos ubicuos (presentes en muchas partes al mismo tiempo) que juegan un rol central en el ciclo del carbono y el azufre. Conservan energía a través de la reducción de sulfato a sulfuro (DSR). El azufre, entre los elementos no metales esenciales para la vida, sobresale por su versatilidad química. Propuesto como un elemento clave en el origen de la vida, presente en uno de los compuestos más comunes: el sulfuro. Para utilizar esta forma de energía, los microorganismos deben emplear ATP para formar APS, que es luego reducido a sulfito, seguido de la reducción a sulfuro. Es en este último paso donde se libera la mayor cantidad de energía. Esta vía metabólica se conoce como DSR y las principales enzimas que se ven involucradas en esta reacción son el APS reductasa, ATP sulfurilasa y el sulfito reductasa (DsrAB), las cuales no son proteínas integrales de la membrana. Lo cual hizo que surgiera la pregunta sobre cómo es acoplada a la generación del gradiente quimiosmótico necesario para la síntesis de ATP. Análisis genéticos han revelado que los microorganismos reductores de sulfato contienen una serie de proteínas relacionadas a los complejos conservadores de energía de los metanógenos. En sus experimentos, Santos descubrió la proteína DsrC, la cual, al ser removida del genoma resultó letal para los microorganismos. Esta proteína resultó vital para la catálisis y la conservación de la energía. El trisulfuro en DsrC como producto de la reducción en el citoplasma puede ser eficientemente acoplado para la conservación de energía en la membrana. Esto representa un importante paso para comparar a las metanógenas con las reductoras de sulfato y acercarnos a entender sus mecanismos metabólicos.
Sulfate to go Nuevos descubrimientos acerca de uno de los metabolismos más viejos del mundo
Como se menciona en el artículo, los microorganismos reductores del azufre juegan un papel crucial en el ciclo del carbono y el azufre, por lo cual es importante conocer sus procesos metabólicos, más aún ya que se cree que el azufre fue un elemento clave en el origen de la vida.
Se sabe que estos microorganismos usan una de las vías metabólicas más antiguas, conocida como DSR, en que reducen el sulfato a sulfuro. Primero invierten ATP en la formación de APS (adenosina fosfosulfato), que luego reducen a sulfito, que luego reducen a sulfuro, liberando la energía del sulfato. Sin embargo, no se sabe cómo utilizan este proceso para la síntesis de ATP, es decir, cómo conservan la energía liberada, ya que las principales enzimas responsables de estas reacciones no son proteínas integrales de membrana ni crean gradientes de iones a través de la membrana celular, como ocurre en la cadena transportadora de electrones.
Recientemente, Santos y otros investigadores han demostrado que la proteína DsrC juega un papel importante en la conservación de la energía liberada por la reducción del sulfato en el citoplasma.
La búsqueda de esta respuesta ha arrojado también otros datos sumamente interesantes, como la evidencia de que los microorganismos reductores del azufre tienen proteínas similares a aquellas usadas por microorganismos metanógenos, lo cual no sólo contribuye a entender el metabolismo de los microorganismos reductores del azufre, sino también de la relación de estos con los metanógenos y posiblemente información acerca del desarrollo de la vida primitiva.
Referencias Fritz, G. & Kroneck, P. M. H. (2015) Sulfate to go. Science: 350, 6267, p. 1476-1477
El azufre (sulfur) es un elemento muy especial; se distingue de los demás no metales esenciales para la vida por su gran versatilidad, lo cual le permite cumplir funciones estructurales, como factor reductor y como portador de carbonos. La fuerza del enlace disulfuro permite la formación de anillos y cadenas poliméricas. También puede formar sulfato (SO4), el cual es una molécula químicamente inerte pero rica en energía, la cual es aprovechada por los organismos gracias a la inversión de ATP a ASP, el cual finalmente se reduce primero a sulfito (SO3) y posteriormente a sulfuro (S6).
Por otra parte, el azufre también es de gran importancia al ser imprescindible en el ciclo del carbono, pues en él se ven involucrados organismos reductores de sulfato que se encuentran en todas partes, los cuales conservan energía al reducir el sulfato a sulfuro. El sulfito es crucial para el proceso de reducción de sulfato a sulfuro (DSR, por sus siglas en inglés). Existe un trisulfuro basado en proteínas, el cual está implicado en el proceso de reducción anterior. Las enzimas que realizan dichas transformaciones, a diferencia de las enzimas que existen en otros microorganismos y en las mitocondrias, no se encuentran ancladas en la membrana ni bombean protones u otros iones a través de la misma. Durante la reducción de sulfato a sulfuro se genera un gradiente quimiosmótico para la formación de ATP y otras moléculas, sin embargo no se sabe a detalle este proceso. Se piensa que los organismos reductores de sulfato tienen un conjunto de proteínas reductoras en sus membranas que se asemejan a los complejos de conservación de energía de las metanógenas. Por ello es probable que la reducción de sulfato juegue un papel importante en la conservación de energía durante la DSR. Se ha demostrado que tanto la proteína DsrAB como la DsrC son factores involucrados en la reducción de sulfito. El sulfato se puede coordinar con el sitio catalítico de las DsrAB (que tiene un sitio catalítico donde la sulfuro reductasa puede sintetizar aminoácidos y cofactores) en diferentes formas. La A. fulgidus tiene un sitio catalítico similar, pero más amplio, lo cual le permite unir más de un sulfato a la vez. Los intermediarios de la reacción sulfuro-oxígeno pueden fácilmente reaccionar a un segundo sulfato para formar thiosulfato y el tritionato. La proteína DsrC posteriormente cierra dicha abertura para impedir la unión del sitio activo a más sulfatos. Se piensa que el thiosulfato y el tritionato son compuestos intermedios en el proceso de reducción de sulfito, pero no se ha podido descartar aún la posibilidad de que sean más bien el resultado de la catálisis más que intermediarios en dicha reducción.
Referencias Fritz, G. & Kroneck, P. M. H. (2015) Sulfate to go. Science: 350, 6267, p. 1476-1477
Alumna: Rodríguez Blanco Fernanda La existencia de microorganismos reductores de sulfato resulta ser de gran importancia para la continuación del ciclo del carbono y del azufre. Ellos pueden retener grandes cantidades de energía a través de la reducción disimilatoria del sulfato (SO4) a sulfuro (H2S), mejor conocido como DSR, donde el sulfito juega un papel de intermediario muy importante pero, dentro de este contexto, se encontró que el trisulfuro es otro intermediario importante porque permite ligar la reducción del sulfito a la conservación de energía. Uno de los muchos compuestos que puede formar el azufre es el sulfato; para utilizar la energía que éste provee es necesario utilizar ATP (adenosin 5 trifosfato) para convertir el sulfato en APS (adenosin 5 fosfosulfato), posteriormente APS se reduce a sulfito. Finalmente el sulfito se reduce una vez más , como consecuencia se obtiene sulfuro y se liberan 6e, esta última reacción es la que libera más energía. En este proceso de DSR, existen tres enzimas clave para su realización, como lo son APS reductasa, ATP sulfurilasa y el sulfito reductasa (DsrAB), que no son proteínas integrales de la membrana y no tienen un intercambio de protones. Lo que conlleva a cuestionase cómo es que la reducción del sulfato a sulfuro puede relacionarse con la generación de un gradiente quimiosmótico para la síntesis de ATP y otros procesos importantes de la célula. Se hicieron diversos estudios de cómo y por qué esto es posible, comparando el funcionamiento de distintos organismos; la química que está presente resulta ser compleja y un poco confusa porque hay información a la que aún no se le puede dar un sentido. Sin embargo se descubrió, que durante todo este proceso, DsrC actúa como cosustrato que participa en la reducción de sulfito a sulfuro por la DsrAB y cuando el sulfito es reducido a un intermediario S1+, se traslada al DsrC para formar trisulfuro, el cual también es por DsrC y libera sulfuro como producto final. Finalmente el descubrimiento del trisulfuro en DsrC como un producto de la reducción del sulfito, representa un gran progreso para entender la transformación del azufre por la acción de distintos microorganismos.
En el ciclo del carbono, los microorganismos reductores del sulfto juegan un papel esencial en el ciclo de carbono y sulfuro. Dichos microorganismos conservan energía a través de DSR.
Para la reducción del sulfato al azufre, existen tres enzimas clave (DsrAB), dichas enzimas no son proteínas integrales y no bombean protones u otro tipo de iones a través de la membrana. Entonces ¿cómo la reducción de sulfato a azufre está enlazado al gradiente quimiosmótico que es requerido para llevar a cabo la síntesis de ATP y otros procesos fundamentales?
Este artículo hace referencia a una publicación del 2015 de Santos y su equipo de investigación, donde reporta la identificación de un importante intermediario, DsrC trisulfuro, el cual el cual está acoplado a la reducción del sulfito y a la conservación de energía. El mecanismo exacto no se ha resuelto por completo, sin embargo, comolo dice Fritz y Kroneck, el descubrimiento del trisulfuro en DsrC como el producto de la reducción del sulfito representa un progreso relevante en el entendimiento de la transformación microbiana del sulfuro.
Por otro lado, en este artículo se hace referencia a los datos genómicos de Grein y su equipo de trabajo, lo cuales revelan que los organismos reductores del sulfato contienen un set de proteínas unidas a la membrana que están estrechamente relacionadas con los complejos de energía de conservación en los microorganismos metanógenos.
Hay muchas cosas que no conocemos de los procesos más importantes del mundo microbiano, artículos como este nos muestran que queda mucho por investigar.
Fritz, G. y Kroneck, P. M. H. (2015) Sulfate to go. Science: 350, 6267, p. 1476-1477
En el ciclo del carbono, los microorganismos reductores del sulfto juegan un papel esencial en el ciclo de carbono y sulfuro. Dichos microorganismos conservan energía a través de DSR.
Para la reducción del sulfato al azufre, existen tres enzimas clave (DsrAB), dichas enzimas no son proteínas integrales y no bombean protones u otro tipo de iones a través de la membrana. Entonces ¿cómo la reducción de sulfato a azufre está enlazado al gradiente quimiosmótico que es requerido para llevar a cabo la síntesis de ATP y otros procesos fundamentales?
Este artículo hace referencia a una publicación del 2015 de Santos y su equipo de investigación, donde reporta la identificación de un importante intermediario, DsrC trisulfuro, el cual el cual está acoplado a la reducción del sulfito y a la conservación de energía. El mecanismo exacto no se ha resuelto por completo, sin embargo, comolo dice Fritz y Kroneck, el descubrimiento del trisulfuro en DsrC como el producto de la reducción del sulfito representa un progreso relevante en el entendimiento de la transformación microbiana del sulfuro.
Por otro lado, en este artículo se hace referencia a los datos genómicos de Grein y su equipo de trabajo, lo cuales revelan que los organismos reductores del sulfato contienen un set de proteínas unidas a la membrana que están estrechamente relacionadas con los complejos de energía de conservación en los microorganismos metanógenos.
Hay muchas cosas que no conocemos de los procesos más importantes del mundo microbiano, artículos como este nos muestran que queda mucho por investigar.
Fritz, G. y Kroneck, P. M. H. (2015) Sulfate to go. Science: 350, 6267, p. 1476-1477
Sulfate to go. Elsi Janet García González. El artículo nos habla de la existencia de microorganismos reductores de sulfato los cuales son de gran importancia para el ciclo del carbono así como para el del azufre. Una de las rutas metabólicas en la tierra es la reducción de sulfato a sulfuro en la cual hay una conservación de energía a través de DSR. El azufre es una de los elementos metálicos vitales en la vida y este tiene una versatilidad química asombrosa y este tienen un papel importante en la bioquímica ya que es un portador de elemento y carbono estructural. Este tambien destaca por su tendencia a formar polímeros de cadena y este forma una fuerza de enlaces S-S. El sulfato es uno de los compuestos más comunes del azufre y este es rico en energía sin embargo es un compuesto inerte por lo cual los microorganismos deben invertir ATP para formar adenosina mientras que el ASP lo reduce a sulfito. Hay tres enzimas de DSR las cuales son sulfurilasa ATP, reductasa APS y el sulfito reductasa DsrAB y estas a diferencia de otros complejos respiratorios no son proteínas integrales de la membrana por lo cual no bombean cualquier tipo de iones. Esto deduce el hecho de que la reducción de sulfato a sulfuro esta asociado a la generación de gradiente de quimiosmótica la cual se necesita para la conducción de síntesis de ATP entre otros procesos importantes en la vida de la célula. Por otra parte existen microorganismos reductores de sulfato los cuales contienen un conjunto de proteínas redox en la membrana los cuales se relacionan con complejos de conservación de energía en los metanógenos por lo cual la química redox de azufre es importante para la conservación de energía durante el DSR. Se realizaron experimentos en vitro así como en vivo de cultivos de compuestos que dan como resultado la reducción del sulfito, los cuales los resultados fueron que el tritionato así como el tiosulfato son productos indirectos de la catálisis. Por otra parte investigadores, hasn experimentado diferentes reacciones, una de ellas es el de trisulfuro el cual reduce un complejo unido a la membrana en dónde el sulfuro se libera como un producto y de esta forma la reacción del sulfito en el citoplasma se acopla a la conservación de la energía en la membrana. Con este descubrimiento del trisulfuro en DsrC da un avance a la comprensión de la conversión de azufre microbiana. Mientras que el sulfato esta cerca de los metanogenos, con lo cual se deduce similitudes en la respiración anaerobia entre estos organismos.
Cabe mencionar que la importancia de descubrir diferente reacciones en diferentes elementos esenciales para la vida es importante ya que nos lleva a temas importantes los cuales no son nada fácil de comprender pero que son esenciales para poder entender como funciona la vida en diferentes organismo.
Referencia: Fritz, G. y Kroneck, P. M. H. (2015) Sulfate to go. Science: 350, 6267, p. 1476-1477
Omar Josue Obregón Portugal Sulfato y el metabolismo: Trisulfuro intermedio como clave para la reducción del sulfuro microbiano. Este artículo nos habla sobre la reducción de sulfato a sulfuro a través del trisulfuro por parte de los microorganismos reductores del sulfato como uno de los principales y más antiguos metabolismos microbianos de la tierra. Los microorganismos reductores de sulfato juegan un papel clave en el ciclo del carbono y del azufre. Estos microorganismos conservan la energía mediante la reducción disimilatoria de sulfato a sulfuro. El azufre es uno de los elementos más importantes e indispensables para la vida debido a su versatilidad química, como por ejemplo el sulfato (SO4-2) una molécula rica en energía pero químicamente inerte. Por lo que para acceder a esta fuente de energía los microorganismos deben invertir adenosina 5´-trifosfato (ATP) para formar adenosina 5´- fosfosulfato (APS), este APS es posteriormente reducido a sulfito (SO32-) seguido de una reducción de seis electrones de sulfito a sulfuro (S2-), el encargado de este proceso es el Siroheme. Esta etapa final de la reacción es la que libera más energía. El artículo también menciona que existen 3 enzimas claves para la reducción disimilatoria de sulfato a sulfuro, la ATP sulfarasa, APS reductasa y el sulfato reductasa (DsrAB), sin embargo estas enzimas no son proteínas integrales de la membrana, ni tampoco bombean iones y protones a través de la membrana. Esto hace que nos planteemos la cuestión de cómo la reducción de sulfato a sulfuro está acoplado a la generación del gradiente de quimiosmotico que se requiere para conducir la síntesis de ATP y otros procesos esenciales en la célula viva. Esto se puede responder de la siguiente manera: la reducción disimilatoria de sulfato por la enzima sulfato reductasa (DsrAB) conduce a la formación de trisulfuro (DsRc). Este trisulfuro enlaza a la reacción exergónica de la reducción de sulfato a sulfuro con el conjunto de proteínas redox unidas a la membrana, las cuales están relacionadas con la conservación de la energía en bacterias reductoras de sulfato.
En resumen este artículo nos habla de la importancia del descubrimiento del trisulfuro como resultado del proceso de la reducción disimilatoria de sulfato por la enzima sulfato reductasa. Ya que representa un gran avance en la comprensión de la conversión de azufre microbiana, uno de los procesos metabólicos más antiguos de la Tierra.
El azufre es un elemento fundamental en los organismos vivos, ya que juega un papel estructural muy importante en la bioquímica y como portador de carbono, además de que su versatilidad química (siendo un no metal) es asombrosa. Es por esto que los microorganismos reductores de azufre son esenciales para el ciclo tanto del azufre como del carbono. Estos microorganismos conservan energía mediante la reducción disimilatoria del sulfato al sulfuro, la cual es una de las rutas metabólicas más destacadas y antiguas de la Tierra. Uno de los compuestos que forma el azufre más comunes es el sulfato (SO4)^2-, el cual es una fuente rica en energía. Para poder ser utilizado, los organismos deben gastar ATP para formar APS, este a su vez es reducido a sulfito (SO3)^2-, y finalmente el sulfito se reduce a sulfuro. Esta última etapa es en la que se libera más energía.
Como en todas las rutas metabólicas, las responsables son las enzimas, y de esta ruta en particular son tres: ATP sulfurilasa, APS reductasa, y disimilatoria sulfato reductasa (DsrAB). Sin embargo, estas enzimas no son parte de la membrana por lo que no transportan protones u otros iones a través de esta. Esto genera la cuestión del cómo la reducción de sulfato a sulfuro está acoplado con la generación del gradiente quimiosmótico, el cual es esencial para llevar a cabo la síntesis del ATP en la célula.
El descubrimiento del trisulfuro en DsrC como resultado de la reducción del sulfito representa más datos para entender mejor la conversión del sulfuro. Estos descubrimientos emparentan a los reductores de sulfato con las metanógenas, destacando las similitudes que tienen entre sí estos organismos anaerobios y su procedencia de un ancestro en común.
Este fue un artículo muy complicado de leer y entender (para mí) porque habla sobre muchos intermediarios de reacciones químicas y describe reacciones bioquímicas muy específicas. Por otra parte, creo que el tema que aborda es de suma importancia porque destaca la importancia de este ciclo y su relación con la síntesis de ATP.
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ReplyDeleteCamila Monroy Guzmán.
ReplyDeleteSulfate to go
A trisulfide intermediate is key to microbial sulfur reduction
El artículo se concentra en la reducción del azufre y en los estudios y avances que se han hecho hasta ahora para seguir entendiendo éste aún desconocido proceso químico ancestral con el objetivo de conectar a las actuales bacterias anaerobias con su común ancestro. El artículo explica en términos generales lo que sucede en la reducción del trisulfato o trionato, que tampoco es conocido sin son resultado de catalítico o intermediarios, a sulfato y las enzimas catalíticas que participan, enfocándose principalmente en la función del DsrAB y DsrC. La reducción del azufre resulta muy importante para el entendimiento de conservación de energía de las metanógenas y por lo tanto, conocerlo es un adelanto más para descubrir cuál fue el proceso de evolución y de origen de la fotosíntesis, ya que, hace millones de año el azufre fue un elemento clave para el desarrollo de la vida. (Citando el artículo " Among th nonmetallic elements essential for life, sulfur stands out because of its astounding chemical versality. It... Has been proposed to be a key element in the origin of life."por ser portador de carbono y su tendencia a formar polímeros.
Uno de los científicos que hace referencia el artículo es Santos, quien identificó una proteína base de trisulfuro que ayuda en la reducción del sulfito (DsrC) y ha llevado a cabo un experimento "bioqumíco, genético y psicológico en vitro y en vivo" que muestra cómo es la relación entre la enzima DsrC con la DsrAB sin embargo, esto no describe el meollo del asunto del azufre, ni cuál fue el paso para llegar al último escalón que es el APS (reductora de sulfito) que es una de las 3 enzimas de las vías del DSR junto con ATP sulfurylase, y DsrAB. Aunque nos describe el proceso casi completo.
Me pareció muy interesante el artículo, complicado un poco por su lenguaje, sin embargo se necesita recurrir a la literatura para comprender varios términos que maneja y sobre todo la relación de unos con otros. El comprender qué sucedía en los ancestros de las actuales anaerobias es un reto de la ciencia muy grande. A final de cuentas, el artículo, nos dice que no, efectivamente, nada está resuelto aún, sin embargo que se van descubriendo cachitos del rompecabezas.
bien
DeleteAnya Miranda Reyes Torres
ReplyDeleteLos microorganismos reductores de sulfatos juegan un papel muy importante en el ciclo de carbono. Conservan la energía mediante la reducción del sulfato de sulfuro. Entre los elementos no metálicos esenciales para la vida el azufre destaca gracias por su versatilidad química, ya que se ha propuesto también como uno de los elementos clave para el origen de la vida. Su tendencia a formar polímeros de cadena y anillo refleja la extraordinaria fuerza del enlace S-S. Uno de los compuestos de azufre más comunes es sulfato (SO42-), una molécula rica en energía que es, sin embargo, químicamente inerte. Para utilizar esta fuente de energía, los microorganismos deben invertir adenosina 5-trifosfato (ATP) de adenosina para formar 5-fosfosulfato (APS); El APS se reduce entonces al sulfito (SO32-), seguido por la reducción de seis electrones de sulfito a sulfuro (S2-). Es esta última etapa de reacción que libera más energía. Esto plantea la cuestión de cómo la reducción de sulfato a sulfuro está acoplado a la generación del gradiente químico-osmótico que se requiere para conducir la síntesis de ATP y otros procesos esenciales en la célula viva.Sin embargo, estos estudios no pudieron descartar la posibilidad de que tiosulfato y tritionato son un subproducto de la catálisis, y no verdaderos intermedios de reacción.Esto permite que más de una molécula de sulfito pueda acceder al sitio activo. La reacción de azufre-oxígeno por lo tanto pueden reaccionar fácilmente con un segundo sulfito para formar tiosulfato o tritionato.El descubrimiento de la trisulfuro en DSRC como el producto de la reducción de sulfito representa un gran avance en la comprensión de la conversión de azufre microbiana.
El tema principal es la reducción del azufre; Hay muchos microorganismos que usan el sulfato como un agente oxidante, reduciéndolo a sulfuro. Aunque también utilizan compuestos ya oxidados del azufre como el tiosulfato o el sulfito. Y su actividad depende proporcionalmente a la cantidad del sulfato. El azufre tiene una importancia bastante grande, un ejemplo de esto es que forma parte de la cistina y cisteína; también de algunas vitaminas, interviene en los mecanismos de óxido-reducción de las células, etc. También está en presente en muchos productos que utilizamos en nuestras casas. Podemos encontrar este elemento en muchos alimentos. El azufre no es un elemento más, es responsable-junto con otros elementos- de que nuestro cuerpo funcione adecuadamente y como con cualquier cosa, los excesos y deficiencias conllevan consecuencias. No debemos pensar en el azufre y en los demás elementos como un mineral peligroso y dañino para nuestra salud; es cierto que puede serlo en algunos casos y en grandes cantidades pero no podemos dejar a un lado que todos sus beneficios son mayores.
excelente
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ReplyDeleteSulfate to go.
ReplyDeleteA trisulfide intermediate is key to microbial sulfur reduction.
Guadalupe Mateos Pimentel.
La idea general del articulo es la reducción del azufre a paritr del sulfato a sulfuro explica como se lleva acabo este proceso y las aportaciones que trae consigo. Se menciona la principio que los microorganismos reductores del sulfato juegan un rol central en e ciclo del carbono y del azufre. Ellos conservan la energía mediante la reducción del sulfato a sulfuro (DSR), siendo esta es una de las mas viejas y prominentes vías metabólicas microbianas en la tierra. El azufre se destaca debido a su versatilidad química asombrosa,desempeña un papel critico en bioquímica como un elemento redox-activo además de que se ha propuesto ser un elemento clave en el origen de a vida. Uno de os mas comunes compuestos del azufre es el (SO4)2-, una molécula rica en energía, que sin embargo es químicamente inerte. El articulo explica que para utilizar esta fuente de energía los organismos deben invertir adenosina 5´trifosfato ATP a partir de adenosina 5´ fosfosulfato APS. El APS se reduce a Sulfito seguido por la reducción de seis electrones de sulfito a sulfuro (S)2- , es en esta ultima etapa donde se libera mas energía. Las enzimas de la ruta DSR no son proteínas integrales de la membrana y no bombean protones a través de la membrana, esto platea la situación de como la reducción del sulfato al sulfuro esta acoplado a la generación del gradiente quimiostatico que se requiere para conducir la síntesis de ATP y otros procesos esenciales en la vida de la célula. Se menciona también que a principios de los experimentos in vintro con DsrAB purificada y en estudios in vivo con cultivos en crecimiento sugirió que tanto tiosulfato (SSO3)-2 y tritonato (-O3SSSO3-)son reacciones intermedias durante la reducción del sulfito. Sin embargo estos estudios no pudieron destacar la posibilidad de que tiosulfato y tritonato son un subproducto de la catálisis y no verdaderos intermedios de la reacción.
El sulfito se une a un siroheme y se reduce a una S(1+) intermedia, este sale de la esfera de coordinación de hierro y finalmente, termina el DsrC formando un trisulfuro a base de proteínas. El articulo va concluyendo que el descubrimiento del trisulfuro en DsrC como producto de la reducción de sulfito representa gran avance en la comprensión de la conversiónn de azufre microbiana. Dicho hallazgo también apunta a un antiguo origen en común entre organismos reductores de sulfato y metanogenos.
El articulo me pareció muy bueno y se muestra un gran avanece en el contexto de la ciencia gracias estas investigaciones que a uno tal vez podría parecerle simple pero que en realidad abarca una gran gama de conocimiento, se menciona también que no se han identificado muchas cosas y eso lo hace aun mas interesante de estudiar.
muy bien
DeleteCruz Vargas Erick Leonardo.
ReplyDeleteEl artículo nos habla de la reducción de azufre en los microorganismos y el papel que juega en el ciclo general del carbón, además de ser un camino del metabolismo más viejo de la Tierra.
La versatilidad química del azufre con los elementos "esenciales de la vida" juega un rol importante en la bioquímica, lo que lo ha considerado como también uno de los elementos clave.
El artículo nos menciona tres enzimas para el camino del DSR y son DsrAB, el ATP para formar APS y este es reducido a sulfito, seguido de la reducción a sulfuro que es la reacción que más energía libera; éstas enzimas, menciona el texto, no son integrales a la membrana y no pueden bombear protones. Nos revela que los microorganismos reductores de sulfato, están relacionados con los complejos de conservación de energía en los metanógenos, por experimentación in vitro y cultivos de experimentación, el trionato y el tiosulfito son intermedios de reacción. Más de una molécula puede acceder al sitio activo y los intermedios de reacción pueden reaccionar fácilmente con sulfito dado que fulgidus tiene una gran cavidad abierta al disolvente.
El hecho de manejar nombres de las reacciones del azufre y sus vertientes puede tornar al texto más complejo pero nos dice que la ciencia por muy avanzada que ésta se encuentre, aún queda mucho por hacer para poder realmente entender todos los procesos químicos metabólicos en las especies, sin embargo se sigue demostrando la mayor cantidad de información en base a experimentos como estos.
bien
DeleteSANCHEZ FUENTES ROCIO SARAHI
ReplyDeleteEn el artículo se señala que los microorganismos reductores de sulfato juegan un papel central en el ciclo del carbono y del azufre, ya que conservan la energía a través de la disimulada reducción del sulfato a sulfuro (DSR). También se destaca el importante papel que juega el azufre en la creación de la vida, y se describen sus interacciones al momento de ser reducido de sulfito a sulfuro. Se toman en cuenta tres principales enzimas (ATPsulfurilasa, APSreductasa y DsrAB) las cuales no cuentan con proteínas en la membrana y tampoco bombean protones; por lo que los científicos se han visto en la necesidad de conducir la síntesis de ATP en otros procesos. Por ejemplo, el que se muestra en la imagen: describe la reducción del sulfito en una proteína trisulfuro donde se muestra que al sulfito se le introducen 2electrones para activar la enzima DsrAB, pasando a la proteína DsrC, se le introducen 4 electrones y se libera hidrogeno y un sulfito; la DsrC sigue la trayectoria y vuelven al mismo proceso, por lo que se muestra la conservación de energía en el sulfato reducido.
Conforme a lo estructurado en el artículo se puede definir que la idea principal es la reducción del sulfito a sulfuro mediante proteínas DsrC y enzimas DsrAB, donde se demuestra que la energía del sulfuro reducido se conserva en el proceso, de igual modo interactúa el oxigeno, el hidrogeno y el hierro en este proceso, pero sobre todo el azufre que es el elemento que contribuye en las reducciones. De igual manera se señalan todos los avances que se han hecho conforme a este proceso, y se demuestra una vez más que el azufre es un elemento esencial para la creación de vida.
bien
DeleteSABINA YETLANEZI SÁNCHEZ OLIVERA
ReplyDeleteEl artículo trata principalmente del descubrimiento del trisulfuro como producto de la reducción del sulfito en una enzima no integral que forma parte del complejo respiratorio de los microorganismos que reducen el sulfato a sulfuro . Este descubrimiento es importante debido a que nos ayuda a comprender mejor la transformación del sulfuro en las bacterias ya que realmente no sabemos mucho acerca de lo que ocurre en estas reacciones, así como ayudó a comprender cómo era posible la generación de un gradiente quimiosmótico para la síntesis de ATP ya que esta energía es provista por reacciones redox, en lugar de crear el gradiente a través del bombeo de portones. Por último se decubrió que estos complejos periféricos están relacionados a los complejos de conservación de energía en bacterias metanógenas, por lo que se cree, están más relacionadas de lo que se pensaba .
La reducción del sulfato (SO4) a sulfuro (H2S) en el metabolismo de algunos microorganismos para obtener energía forma parte importante del ciclo del azufre y del carbono . Esta respiración se lleva a cabo en enzimas que no se encuentran dentro de la membrana, por lo que no bombean protones hacia el exterior para crear un gradiente quimiosmótico y por consiguiente formar ATP, estas enzimas a diferencia de las enzimas de los complejos respiratorios de la mayoría de los organismos se encuentran en los límites de la membrana, es decir, son proteínas periféricas, las cuales, gracias a información genómica se sabe que están relacionadas con los complejos de conservación de energía en organismos metanógenos . Esta diferencia ha arrojado interesantes resultados en cuanto a su funcionamiento, sin embargo, a pesar de los múltiples experimentos in vitro aún no se entiende por completo este proceso .
La obtención de energía a partir del sulfato es una de las rutas metabólicas más antiguas, la cual consiste en conservar energía a través de la reducción disimilatoria del sulfato a sulfuro (Dsr), en donde el sulfito juega un papel importante como intermediario de esta ruta; recientemente se ha descubierto que el trisulfuro es otro intermediario importante ya que permite ligar la reducción del sulfito a la conservación de energía .
El sulfato es un compuesto muy estable, por lo tanto, es difícil romper sus enlaces, aunque esta misma propiedad le permite proveer mucha energía que los microorganismos reductores de sulfato aprovecharán para formar ATP. Debido a la estabilidad de la molécula las bacterias necesitan invertir energía para romper sus enlaces, utilizan ATP para convertir el sulfato en APS (adenosin 5' fosfosulfato), reacción que se lleva a cabo en la ATP sulfurilasa, después la APS reductasa reduce el APS en sulfito y finalmente la reductasa disimilatoria de sulfito (Dsr) reduce el sulfito una vez más a través de intermediarios, dando como residuo moléculas de sulfuro y se liberan 6e, esta última reacción es la que libera más energía de todo el proceso, la cual es aprovechada por el microorganismo.
muy bien
DeleteSABINA YETLANEZI SÁNCHEZ OLIVERA
ReplyDeleteLa DsrAB está formada por un grupo siroheme, el cual es un grupo prostético utilizado por algunas enzimas para conseguir la transferencia de 6e necesaria para la reducción del azufre y del nitrógeno. Este grupo siroheme está unido a un centro catalítico [4Fe-4S] por un puente de azufre-cisteína, a su vez, el DsrAB está conectado al DsrC por un brazo del DsrC. La parte del brazo en el DsrAB (c-terminal) tiene anclada una cisteína orientada hacia el centro siroheme- [4Fe-4S] y el brazo de lado del DsrC también tiene una cisteína, las cuales se cree que están envueltas en la reducción del sulfito a sulfuro .
La DsrC es un cosustrato que participa en la reducción de sulfito a sulfuro por la DsrAB, un derivado del sulfito (azufre cero valente) conecta las dos residuos de las cisteínas conservadas del brazo del Dsr durante la reducción del sulfito.
Una vez que se ha formado el sulfito en la APS reductasa después de la inversión de un ATP para romper el enlace, 2e son aportados al [4Fe-4S] y el sulfito se une al grupo siroheme, aquí el sulfito es reducido a un intermediario S1+, que se traslada al DsrC para formar trisulfuro, el cual es reducido en un complejo que se encuentra en la periferia de la membrana del DsrC , la cual libera sulfuro como producto final. La química reductiva del sulfito juega un papel importante en la conservación de energía en la Dsr para la síntesis de ATP.
Todo este proceso es vital para el ciclo del azufre y estos nuevos descubrimientos nos acercan más a entender el funcionamiento del mismo.
parte 2
DeleteTovar Hernández Amanda Sofía
ReplyDeleteEn el siguiente ensayo hablaremos de la pregunta: ¿Cómo la reducción de sulfato a sulfuro esta acoplado a la producción del gradiente quimiosmótico?
Para llegar a esta pregunta primero debemos entender que los microorganismos reductores de sulfato juegan un rol central en los ciclos de carbono y sulfato ya que conservan la energía por medio de reducciones de sulfato a sulfuro (DSR), una de las vías metabólicas más antiguas en la historia de la Tierra. El sulfuro es un intermediario crucial en la vía DSR.
Entre los elementos no metálicos, el sulfuro es esencial para la vida, sin embargo se destaca porque es asombrosamente versátil químicamente por lo que juega un rol crítico en la bioquímica como elemento estructural y acarreador de carbono, es por esto que ha sido propuesto para ser considerado una elemento clave en el origen de la vida.
En el DSR existen tres enzimas clave, la ATP sulfurasa, APS reductasa y el sulfato reductasa (DsrAB), estas enzimas no son proteínas integrales de membrana, tampoco bombean iones y protones a través de la membrana, esto hace que regresemos a la pregunta inicial ¿Cómo la reducción de sulfato a sulfuro esta acoplado a la producción del gradiente quimiosmótico?, lo que es necesario para el manejo de la síntesis de ATP y otros procesos esenciales dentro de la célula.
Reportes de estudios en genómica revelan que los microrganismos reductores de sulfato contienen un conjunto de proteínas unidas a la membrana que están estrechamete relacionadas a la conservación de energía en complejos metanógenos.
Pero después de varios estudios, el descubrimiento del trisulfuro en DsrC como producto de la reacción de sulfuro representa un gran e importante progreso en el entendimiento de la conversión del sulfuro microbiano, esto redefine la reducción química in vivo de la DsrAB y une a la energía produciendo reacciones reductoras en la generación del gradiante quimiosmótico.
El artículo me pareció en extremo interesante, ya que aunque sabía previamente de la importancia del sulfuro no tenía idea de su relación con el gradiente quimiosmótico
bien
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ReplyDeleteMARÍA JO´SE BELMONT GARCÍA
ReplyDeleteEn un inicio este articulo nos habla del proceso de reducción del azufre que se lleva a cabo en ciertos organismos, primeramente nos presenta todo el flujo que ocurre en esta reacción así como las intermediarios que forman parte de esta, pero en concreto los puntos esenciales de este artículo a mi parecer es el hecho de que para lograr esta reducción conlleva conservación de energía y también la similitud de este proceso con la reacción que llevan a cabo los metanogenos, lo que los relaciona con un antiguo origen común.
El elemento principal de este artículo, el azufre, elemento que se considera como clave para el origen de la vida, posee una gran versatilidad química, es estructural y es activador de los mecanismos de oxido- reducción, además de que muchas de sus moléculas son ricas en energía. Este elemento forma parte de procesos biológicos como la síntesis de ATP, la biosíntesis de aminoácidos, etc.
Esta vía metabólica que es la reducción del sulfato a sulfuro también se conoce como DSR y las principales enzimas que se ven involucradas en esta reacción son el APS reductasa, ATP sulfurilasa y el sulfito reductasa (DsrAB), las cuales no son proteínas integrales de la membrana. La arquea fulgidus y dos diferentes especies de Desulfovibrio activan sus sitios termofilicos gracias al DsrAB, en el caso de la arquea cuenta con una cavidad grande que permite que mas sulfito entre, posteriormente los intermediarios azufre-oxigeno reaccionan con un segundo sulfito formando así, triosulfato y triotinato. En cuanto a la especie Desulfovibrio esta cuenta con la proteína DsrC que cierra la apertura de la enzima de la arquea, de modo bloquea la unión de sulfito al sitio activo. A pesar de que aun no se resuelve el mecanismo forma de la reacción, lo que finalmente se forma es un trisulfuro a base de proteínas.
En conclusión el gen que codifica para DsrC es vital para los organismos, y este tipo de investigaciones representan un gran avance en la comprensión microbiana dando paso no solo a la forma de ver la química en vivo de re oxido-reducción del DsrAB sino también en cuanto a todo el concepto de energía que involucra este tipo de reacciones. Me pareció muy interesante este artículo ya que no solo explica este proceso y su importancia final si no que habla sobre la gran tarea que tiene los científicos de seguir investigando sobre los complejos proteicos de la membrana ya que se pueden encontrar mecanismos claves para el avance de la ciencia.
bien!!
DeleteFRANCO FLORES EMMANUEL
ReplyDeleteUno de los ciclos biogeoquímicos más importantes para la vida es sin duda el del azufre, cuando los microorganismos reductores, que por cierto son muy comunes en todos los seres vivos, transforman el sulfato en sulfito y de ahí en sulfuro, liberan energía que se utiliza para la síntesis de ATP. A este proceso se le llama vía DSR.
Esto nos lleva a pensar que el ciclo del azufre puede ser clave en el origen de la vida, ya que este elemento es muy versátil, puede ser parte de la estructura de un compuesto bioquímico, activa las reacciones de óxido-reducción (redox) y sirve como transporte al carbono.
Todo parte desde el sulfato, que aunque es el compuesto más común y es energéticamente rico, es inerte químicamente, entonces, ¿Cómo pueden utilizar esta fuente de energía los mencionados microorganismos? La respuesta es usar el ATP y SO4 para formar APS (Adenosín 5.fosfosulfato) , después el APS se transforma en sulfito SO3, (se reduce), viene después la reducción 6-electrónica de sulfito a sulfuro (S2-), y es en este momento donde se libera más energía.
Las tres enzimas clave de este proceso son la sulfurilasa del ATP, la reductasa del APS y la reductasa disimilatoria (diferenciadora) del Sulfito, pero estas enzimas no tienen membrana protéica, entonces, ¿Cómo se puede conseguir la energía potencial en la membrana que es necesaria para la síntesis del ATP y otros procesos esenciales? Estos microorganismos poseen, pegados a su membrana, un conjunto de proteínas que pueden conservar la energía. Probablemente el proceso de óxido-reducción del azufre sea muy importante para la conservación de la energía. La última de estas enzimas se clasifica como sulfito-reductasa, y es importante para la biosíntesis de aminácidos.
En los primeros experimentos in vitro y en vivo se pensó que el tiosulfato y el tritionato son productos intermedios del proceso de reducción del sulfito, pero queda la idea de que son subproductos de la catálisis, no verdaderos productos intermedios. Existe una diferencia primordial entre los sitios activos de tres enzimas donde el Sulfito está coordinado con el centro siroheme Fe a través de su átomo de azufre; la Archaeglobus y dos Desulfovibrio. Mientras que en la primera hay una gran cavidad haciendo posible que mas de un sulfito pueda acceder al sitio activo, produciendo reacciones intermedias que forman tiosulfato o tritionato, en la segunda enzima la proteína DSRC cierra la abertura, impidiendo la llegada de más de un sulfito al sitio activo.
Quedan entonces dos brazos terminales , un brazo DSCR y eun brazo C-terminal, esto hace pensar que la cisteína de estos dos brazos pudieran estar implicados en el paso de sulfito a sulfuro, aunque esto no se resuelve completamente. Pero sabemos que el puente entre estos dos residuos de cisteína es un sulfito derivado. Esto nos lleva a la formación de un trisulfuro de proteínas que se une a la membrana y el sulfuro se libera como producto, esto es, de por sí, un gran avance en la comprensión del proceso del azufre en los microbios, aparte de esto, se conectan los procesos de óxido-reducción con la generación de una diferencia de potencial necesario para la quimiósmosis, se refuerzan los parecidos entre las respiraciones anaerobias de los distintos organismos, lo que apunta a un origen común…
Esta investigación está llena de cosas muy importantes sobre el ciclo del azufre y de otras funciones que son esenciales para el correcto funcionamiento de las células, ela síntesis de ATP y la conservación de la energía para su máximo aprovechamiento.
Por último, debo apuntar que si bien estos descubrimientos son de gran utilidad para entender el ciclo del azufre en los seres vivos, nos queda mucho camino por delante, en los cuales los investigadores deberán poner más atención en los grupos de proteínas y en no dejar cabos sueltos, por pequeños que sean.
muy bien
DeleteFRANCO FLORES EMMANUEL
ReplyDeleteUno de los ciclos biogeoquímicos más importantes para la vida es sin duda el del azufre, cuando los microorganismos reductores, que por cierto son muy comunes en todos los seres vivos, transforman el sulfato en sulfito y de ahí en sulfuro, liberan energía que se utiliza para la síntesis de ATP. A este proceso se le llama vía DSR.
Esto nos lleva a pensar que el ciclo del azufre puede ser clave en el origen de la vida, ya que este elemento es muy versátil, puede ser parte de la estructura de un compuesto bioquímico, activa las reacciones de óxido-reducción (redox) y sirve como transporte al carbono.
Todo parte desde el sulfato, que aunque es el compuesto más común y es energéticamente rico, es inerte químicamente, entonces, ¿Cómo pueden utilizar esta fuente de energía los mencionados microorganismos? La respuesta es usar el ATP y SO4 para formar APS (Adenosín 5.fosfosulfato) , después el APS se transforma en sulfito SO3, (se reduce), viene después la reducción 6-electrónica de sulfito a sulfuro (S2-), y es en este momento donde se libera más energía.
Las tres enzimas clave de este proceso son la sulfurilasa del ATP, la reductasa del APS y la reductasa disimilatoria (diferenciadora) del Sulfito, pero estas enzimas no tienen membrana protéica, entonces, ¿Cómo se puede conseguir la energía potencial en la membrana que es necesaria para la síntesis del ATP y otros procesos esenciales? Estos microorganismos poseen, pegados a su membrana, un conjunto de proteínas que pueden conservar la energía. Probablemente el proceso de óxido-reducción del azufre sea muy importante para la conservación de la energía. La última de estas enzimas se clasifica como sulfito-reductasa, y es importante para la biosíntesis de aminácidos.
En los primeros experimentos in vitro y en vivo se pensó que el tiosulfato y el tritionato son productos intermedios del proceso de reducción del sulfito, pero queda la idea de que son subproductos de la catálisis, no verdaderos productos intermedios. Existe una diferencia primordial entre los sitios activos de tres enzimas donde el Sulfito está coordinado con el centro siroheme Fe a través de su átomo de azufre; la Archaeglobus y dos Desulfovibrio. Mientras que en la primera hay una gran cavidad haciendo posible que mas de un sulfito pueda acceder al sitio activo, produciendo reacciones intermedias que forman tiosulfato o tritionato, en la segunda enzima la proteína DSRC cierra la abertura, impidiendo la llegada de más de un sulfito al sitio activo.
Quedan entonces dos brazos terminales , un brazo DSCR y eun brazo C-terminal, esto hace pensar que la cisteína de estos dos brazos pudieran estar implicados en el paso de sulfito a sulfuro, aunque esto no se resuelve completamente. Pero sabemos que el puente entre estos dos residuos de cisteína es un sulfito derivado. Esto nos lleva a la formación de un trisulfuro de proteínas que se une a la membrana y el sulfuro se libera como producto, esto es, de por sí, un gran avance en la comprensión del proceso del azufre en los microbios, aparte de esto, se conectan los procesos de óxido-reducción con la generación de una diferencia de potencial necesario para la quimiósmosis, se refuerzan los parecidos entre las respiraciones anaerobias de los distintos organismos, lo que apunta a un origen común…
Esta investigación está llena de cosas muy importantes sobre el ciclo del azufre y de otras funciones que son esenciales para el correcto funcionamiento de las células, ela síntesis de ATP y la conservación de la energía para su máximo aprovechamiento.
Por último, debo apuntar que si bien estos descubrimientos son de gran utilidad para entender el ciclo del azufre en los seres vivos, nos queda mucho camino por delante, en los cuales los investigadores deberán poner más atención en los grupos de proteínas y en no dejar cabos sueltos, por pequeños que sean.
doble
DeleteMérida Escudero Karla Daniela
ReplyDelete“Sulfate to go.
A trisulfide intermediate ir key to microbial sulfur reduction”
En el artículo nos habla sobre el importante papel que llevan a cabo los microrganismos reductores de sulfato en el ciclo del carbono y azufre ya que conservan la energía mediante un proceso de metabolismo muy antiguo que se trata de una reducción de sulfato al sulfuro. Así mismo explica los procesos por los cuales esto es posible y menciona qué las tres enzimas clave son sulfurilasa, la reductasa d, y sulfito reductasa. El azufre es muy importante ya es un elemento muy importante para la vida gracias a las propiedades con las que cuenta.
Al no bombear protones u otros iones a través de la membrana ni ser proteínas integrales se levanta una duda sobre como la reducción sulfato sulfuro puede llegar a la síntesis de ATP así como otros procesos que son necesarios para mantener una célula viva. Por lo que se ha relevado que los microorganismos reductores de sulfato poseen conjuntos de proteínas que están muy relacionados con la conservación de energía en los metanógenos.
Se llevaron algunos experimentos para observar los que pasaba en el interemedio del proceso con DsrAB donde dicen que el tiosulfato como el tritionato son intermedios de reacción pero no pudieron descartar la idea de que pueden ser un subproducto de la catálisis.
Después continua describiendo procesos que debido a la complejidad de los nombres que llevan se me dificultó un poco seguir entendiendo lo que habla sobre experimentos con azufre-oxigeno aprovechando la reacción para formar tiosulfato o tritionato pero aún no ha quedado claro el mecanismo exacto de la reacción.
En general me parece impresionante a los grandes avances que se tienen en la ciencia, aunque hablemos de situaciones intermoleculares son muy importantes para continuar estudiando la vida.
Fritz, Kroneck (2016) “Sulfate to go” Science, 350:6367 pp1476.
bien
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ReplyDeleteLÓPEZ VELÁZQUEZ NADIA SARAY
ReplyDeleteSulfate to go
Los microorganismos reductores de sulfato presentes en todos lados, son parte central de los ciclos del Carbono y el Azufre. Una de las rutas metabólicas más antiguas en la tierra permite a los microorganismos conservar energía a través de la Reducción Disimilatoria (DSR) de Sulfato (SO4) a Sulfuro (S2) teniendo como intermediario al Sulfito (SO3).
La cuestión importante en el artículo es la identificación de un elemento clave que también participa como intermediario: Un trisulfuro a base se proteínas que acople la reducción del sulfito a la energía de conservación.
En este caso se puede mencionar al Azufre que al ser un elemento redox activo, portador de Carbono y poseedor una amplia versatilidad química es propuesto como clave para el origen de la vida. El azufre tiene tendencia a formar polímeros de cadena y anillos, demostrando el fuerte enlace S-S. El compuesto más común que forma es el Sulfato (una molécula inerte, rica en energía) pero para poder aprovechar su energía el microorganismo debe invertir ATP para obtener APS que se reducirá a Sulfuro, liberando grande cantidades de energía.
Durante este proceso se reconocen tres importantes enzimas: ATP Fosforilasa, APS Reductasa y Sulfito disimilatoria Reductasa (DsrAB). Debido a que estas enzimas no integran las proteínas de la membrana y tampoco bombean iones o partículas a través de la misma nos plantea la pregunta acerca de ¿Cómo la reducción de sulfato a sulfuro está unida a la generación del gradiente quimiosmótico? Siendo este el requerido para la síntesis de ATP y otros procesos celulares.
Para ello los microorganismos reductores de sulfato tienen un conjunto de proteínas redox unidas a la membrana que se relacionan con la energía ahorrada. Particularmente, proteínas relacionadas con la Heterodisulfuro reductasa (de metanogenos) son parte de estos complejos. En base a ello la química redox de azufre, también deberá presentar un papel importante en la conservación de la energía en DSR. La enzima DsrAB tiene un sitio catalítico que consiste en un siroheme unido a un grupo 4Fe-4S por un puente de azufre.
A partir de los experimentos con DsrAB purificada y estudios in vitro con el crecimiento de cultivos se arrojó que tanto el Tiosulfato como el Trionato eran intermediarios en la reducción del sulfito. Sin embargo persiste la controversia en considerarlos “intermediarios verdaderos” pudiendo ser también, subproductos de la catálisis. Esto surge de la comparación de los sitios activos en A. fulgidus y dos especies de Desulfovibrios. El sulfito se presenta coordinado con el centro de Fe a través del átomo de S en los 3 casos. Sin embargo, en el caso de la enzima DsrAB de A. fulgidus tiene una gran cavidad abierta que permite la entrada de más de una molécula de sulfito, formando tiosulfato o trionato. En el caso de los Desulfovibrios la proteína DCRC cierra dicha abertura.
La disposición de la cisteína del brazo C terminal en la proteína DSRC junto con una cisteína adicional lleva a pensar en cómo están involucradas en la reducción de sulfito a sulfuro, a pesar de que el mecanismo exacto se sigue sin resolver. Debido a que DSRC termina la formación de una proteína a base de disulfuro es considerada vital para la catálisis y la conservación de la energía.
El trisulfuro queda reducido a un complejo unido a la membrana y el sulfuro es liberado como producto. El haber descubierto que este mismo trisulfuro en DSRC es producto de la reducción del sulfito representa un gran avance para la comprensión de los procesos microbianos. Este descubrimiento plantea a su vez, un antiguo origen en común tanto para sulfato reductores como metanogenos en base a las similitudes de la respiración anaerobia. Para llegar a esclarecer todas las dudas en relación al metabolismo microbiano es necesaria una amplia colaboración científica desde diferentes aspectos, tales como bioquímica y genética, aunado a cuidadosas experimentaciones in vitro e in vivo.
muy bien
DeleteDel Río Písula María Sara
ReplyDeleteLas bacterias reductoras de sulfato son microorganismos ubicuos (presentes en muchas partes al mismo tiempo) que juegan un rol central en el ciclo del carbono y el azufre. Conservan energía a través de la reducción de sulfato a sulfuro (DSR).
El azufre, entre los elementos no metales esenciales para la vida, sobresale por su versatilidad química. Propuesto como un elemento clave en el origen de la vida, presente en uno de los compuestos más comunes: el sulfuro. Para utilizar esta forma de energía, los microorganismos deben emplear ATP para formar APS, que es luego reducido a sulfito, seguido de la reducción a sulfuro. Es en este último paso donde se libera la mayor cantidad de energía. Esta vía metabólica se conoce como DSR y las principales enzimas que se ven involucradas en esta reacción son el APS reductasa, ATP sulfurilasa y el sulfito reductasa (DsrAB), las cuales no son proteínas integrales de la membrana. Lo cual hizo que surgiera la pregunta sobre cómo es acoplada a la generación del gradiente quimiosmótico necesario para la síntesis de ATP. Análisis genéticos han revelado que los microorganismos reductores de sulfato contienen una serie de proteínas relacionadas a los complejos conservadores de energía de los metanógenos. En sus experimentos, Santos descubrió la proteína DsrC, la cual, al ser removida del genoma resultó letal para los microorganismos. Esta proteína resultó vital para la catálisis y la conservación de la energía. El trisulfuro en DsrC como producto de la reducción en el citoplasma puede ser eficientemente acoplado para la conservación de energía en la membrana. Esto representa un importante paso para comparar a las metanógenas con las reductoras de sulfato y acercarnos a entender sus mecanismos metabólicos.
bien
DeleteSánchez Herrera Victoria Abigail
ReplyDeleteSulfate to go
Nuevos descubrimientos acerca de uno de los metabolismos más viejos del mundo
Como se menciona en el artículo, los microorganismos reductores del azufre juegan un papel crucial en el ciclo del carbono y el azufre, por lo cual es importante conocer sus procesos metabólicos, más aún ya que se cree que el azufre fue un elemento clave en el origen de la vida.
Se sabe que estos microorganismos usan una de las vías metabólicas más antiguas, conocida como DSR, en que reducen el sulfato a sulfuro. Primero invierten ATP en la formación de APS (adenosina fosfosulfato), que luego reducen a sulfito, que luego reducen a sulfuro, liberando la energía del sulfato. Sin embargo, no se sabe cómo utilizan este proceso para la síntesis de ATP, es decir, cómo conservan la energía liberada, ya que las principales enzimas responsables de estas reacciones no son proteínas integrales de membrana ni crean gradientes de iones a través de la membrana celular, como ocurre en la cadena transportadora de electrones.
Recientemente, Santos y otros investigadores han demostrado que la proteína DsrC juega un papel importante en la conservación de la energía liberada por la reducción del sulfato en el citoplasma.
La búsqueda de esta respuesta ha arrojado también otros datos sumamente interesantes, como la evidencia de que los microorganismos reductores del azufre tienen proteínas similares a aquellas usadas por microorganismos metanógenos, lo cual no sólo contribuye a entender el metabolismo de los microorganismos reductores del azufre, sino también de la relación de estos con los metanógenos y posiblemente información acerca del desarrollo de la vida primitiva.
Referencias
Fritz, G. & Kroneck, P. M. H. (2015) Sulfate to go. Science: 350, 6267, p. 1476-1477
muy bien
DeleteGariglio Rangel Aldo Fabián
ReplyDeleteSulfate to go
El azufre (sulfur) es un elemento muy especial; se distingue de los demás no metales esenciales para la vida por su gran versatilidad, lo cual le permite cumplir funciones estructurales, como factor reductor y como portador de carbonos. La fuerza del enlace disulfuro permite la formación de anillos y cadenas poliméricas. También puede formar sulfato (SO4), el cual es una molécula químicamente inerte pero rica en energía, la cual es aprovechada por los organismos gracias a la inversión de ATP a ASP, el cual finalmente se reduce primero a sulfito (SO3) y posteriormente a sulfuro (S6).
Por otra parte, el azufre también es de gran importancia al ser imprescindible en el ciclo del carbono, pues en él se ven involucrados organismos reductores de sulfato que se encuentran en todas partes, los cuales conservan energía al reducir el sulfato a sulfuro. El sulfito es crucial para el proceso de reducción de sulfato a sulfuro (DSR, por sus siglas en inglés). Existe un trisulfuro basado en proteínas, el cual está implicado en el proceso de reducción anterior.
Las enzimas que realizan dichas transformaciones, a diferencia de las enzimas que existen en otros microorganismos y en las mitocondrias, no se encuentran ancladas en la membrana ni bombean protones u otros iones a través de la misma.
Durante la reducción de sulfato a sulfuro se genera un gradiente quimiosmótico para la formación de ATP y otras moléculas, sin embargo no se sabe a detalle este proceso. Se piensa que los organismos reductores de sulfato tienen un conjunto de proteínas reductoras en sus membranas que se asemejan a los complejos de conservación de energía de las metanógenas. Por ello es probable que la reducción de sulfato juegue un papel importante en la conservación de energía durante la DSR.
Se ha demostrado que tanto la proteína DsrAB como la DsrC son factores involucrados en la reducción de sulfito. El sulfato se puede coordinar con el sitio catalítico de las DsrAB (que tiene un sitio catalítico donde la sulfuro reductasa puede sintetizar aminoácidos y cofactores) en diferentes formas. La A. fulgidus tiene un sitio catalítico similar, pero más amplio, lo cual le permite unir más de un sulfato a la vez. Los intermediarios de la reacción sulfuro-oxígeno pueden fácilmente reaccionar a un segundo sulfato para formar thiosulfato y el tritionato. La proteína DsrC posteriormente cierra dicha abertura para impedir la unión del sitio activo a más sulfatos. Se piensa que el thiosulfato y el tritionato son compuestos intermedios en el proceso de reducción de sulfito, pero no se ha podido descartar aún la posibilidad de que sean más bien el resultado de la catálisis más que intermediarios en dicha reducción.
Referencias
Fritz, G. & Kroneck, P. M. H. (2015) Sulfate to go. Science: 350, 6267, p. 1476-1477
bien
DeleteAlumna: Rodríguez Blanco Fernanda
ReplyDeleteLa existencia de microorganismos reductores de sulfato resulta ser de gran importancia para la continuación del ciclo del carbono y del azufre. Ellos pueden retener grandes cantidades de energía a través de la reducción disimilatoria del sulfato (SO4) a sulfuro (H2S), mejor conocido como DSR, donde el sulfito juega un papel de intermediario muy importante pero, dentro de este contexto, se encontró que el trisulfuro es otro intermediario importante porque permite ligar la reducción del sulfito a la conservación de energía.
Uno de los muchos compuestos que puede formar el azufre es el sulfato; para utilizar la energía que éste provee es necesario utilizar ATP (adenosin 5 trifosfato) para convertir el sulfato en APS (adenosin 5 fosfosulfato), posteriormente APS se reduce a sulfito. Finalmente el sulfito se reduce una vez más , como consecuencia se obtiene sulfuro y se liberan 6e, esta última reacción es la que libera más energía. En este proceso de DSR, existen tres enzimas clave para su realización, como lo son APS reductasa, ATP sulfurilasa y el sulfito reductasa (DsrAB), que no son proteínas integrales de la membrana y no tienen un intercambio de protones.
Lo que conlleva a cuestionase cómo es que la reducción del sulfato a sulfuro puede relacionarse con la generación de un gradiente quimiosmótico para la síntesis de ATP y otros procesos importantes de la célula.
Se hicieron diversos estudios de cómo y por qué esto es posible, comparando el funcionamiento de distintos organismos; la química que está presente resulta ser compleja y un poco confusa porque hay información a la que aún no se le puede dar un sentido. Sin embargo se descubrió, que durante todo este proceso, DsrC actúa como cosustrato que participa en la reducción de sulfito a sulfuro por la DsrAB y cuando el sulfito es reducido a un intermediario S1+, se traslada al DsrC para formar trisulfuro, el cual también es por DsrC y libera sulfuro como producto final.
Finalmente el descubrimiento del trisulfuro en DsrC como un producto de la reducción del sulfito, representa un gran progreso para entender la transformación del azufre por la acción de distintos microorganismos.
bien
DeleteKaren Lizbeth Claro Mendoza
ReplyDeleteEn el ciclo del carbono, los microorganismos reductores del sulfto juegan un papel esencial en el ciclo de carbono y sulfuro. Dichos microorganismos conservan energía a través de DSR.
Para la reducción del sulfato al azufre, existen tres enzimas clave (DsrAB), dichas enzimas no son proteínas integrales y no bombean protones u otro tipo de iones a través de la membrana. Entonces ¿cómo la reducción de sulfato a azufre está enlazado al gradiente quimiosmótico que es requerido para llevar a cabo la síntesis de ATP y otros procesos fundamentales?
Este artículo hace referencia a una publicación del 2015 de Santos y su equipo de investigación, donde reporta la identificación de un importante intermediario, DsrC trisulfuro, el cual el cual está acoplado a la reducción del sulfito y a la conservación de energía.
El mecanismo exacto no se ha resuelto por completo, sin embargo, comolo dice Fritz y Kroneck, el descubrimiento del trisulfuro en DsrC como el producto de la reducción del sulfito representa un progreso relevante en el entendimiento de la transformación microbiana del sulfuro.
Por otro lado, en este artículo se hace referencia a los datos genómicos de Grein y su equipo de trabajo, lo cuales revelan que los organismos reductores del sulfato contienen un set de proteínas unidas a la membrana que están estrechamente relacionadas con los complejos de energía de conservación en los microorganismos metanógenos.
Hay muchas cosas que no conocemos de los procesos más importantes del mundo microbiano, artículos como este nos muestran que queda mucho por investigar.
Fritz, G. y Kroneck, P. M. H. (2015) Sulfate to go. Science: 350, 6267, p. 1476-1477
bien
Deletebien
DeleteKaren Lizbeth Claro Mendoza
ReplyDeleteEn el ciclo del carbono, los microorganismos reductores del sulfto juegan un papel esencial en el ciclo de carbono y sulfuro. Dichos microorganismos conservan energía a través de DSR.
Para la reducción del sulfato al azufre, existen tres enzimas clave (DsrAB), dichas enzimas no son proteínas integrales y no bombean protones u otro tipo de iones a través de la membrana. Entonces ¿cómo la reducción de sulfato a azufre está enlazado al gradiente quimiosmótico que es requerido para llevar a cabo la síntesis de ATP y otros procesos fundamentales?
Este artículo hace referencia a una publicación del 2015 de Santos y su equipo de investigación, donde reporta la identificación de un importante intermediario, DsrC trisulfuro, el cual el cual está acoplado a la reducción del sulfito y a la conservación de energía.
El mecanismo exacto no se ha resuelto por completo, sin embargo, comolo dice Fritz y Kroneck, el descubrimiento del trisulfuro en DsrC como el producto de la reducción del sulfito representa un progreso relevante en el entendimiento de la transformación microbiana del sulfuro.
Por otro lado, en este artículo se hace referencia a los datos genómicos de Grein y su equipo de trabajo, lo cuales revelan que los organismos reductores del sulfato contienen un set de proteínas unidas a la membrana que están estrechamente relacionadas con los complejos de energía de conservación en los microorganismos metanógenos.
Hay muchas cosas que no conocemos de los procesos más importantes del mundo microbiano, artículos como este nos muestran que queda mucho por investigar.
Fritz, G. y Kroneck, P. M. H. (2015) Sulfate to go. Science: 350, 6267, p. 1476-1477
Sulfate to go.
ReplyDeleteElsi Janet García González.
El artículo nos habla de la existencia de microorganismos reductores de sulfato los cuales son de gran importancia para el ciclo del carbono así como para el del azufre.
Una de las rutas metabólicas en la tierra es la reducción de sulfato a sulfuro en la cual hay una conservación de energía a través de DSR. El azufre es una de los elementos metálicos vitales en la vida y este tiene una versatilidad química asombrosa y este tienen un papel importante en la bioquímica ya que es un portador de elemento y carbono estructural.
Este tambien destaca por su tendencia a formar polímeros de cadena y este forma una fuerza de enlaces S-S. El sulfato es uno de los compuestos más comunes del azufre y este es rico en energía sin embargo es un compuesto inerte por lo cual los microorganismos deben invertir ATP para formar adenosina mientras que el ASP lo reduce a sulfito. Hay tres enzimas de DSR las cuales son sulfurilasa ATP, reductasa APS y el sulfito reductasa DsrAB y estas a diferencia de otros complejos respiratorios no son proteínas integrales de la membrana por lo cual no bombean cualquier tipo de iones. Esto deduce el hecho de que la reducción de sulfato a sulfuro esta asociado a la generación de gradiente de quimiosmótica la cual se necesita para la conducción de síntesis de ATP entre otros procesos importantes en la vida de la célula.
Por otra parte existen microorganismos reductores de sulfato los cuales contienen un conjunto de proteínas redox en la membrana los cuales se relacionan con complejos de conservación de energía en los metanógenos por lo cual la química redox de azufre es importante para la conservación de energía durante el DSR.
Se realizaron experimentos en vitro así como en vivo de cultivos de compuestos que dan como resultado la reducción del sulfito, los cuales los resultados fueron que el tritionato así como el tiosulfato son productos indirectos de la catálisis.
Por otra parte investigadores, hasn experimentado diferentes reacciones, una de ellas es el de trisulfuro el cual reduce un complejo unido a la membrana en dónde el sulfuro se libera como un producto y de esta forma la reacción del sulfito en el citoplasma se acopla a la conservación de la energía en la membrana.
Con este descubrimiento del trisulfuro en DsrC da un avance a la comprensión de la conversión de azufre microbiana. Mientras que el sulfato esta cerca de los metanogenos, con lo cual se deduce similitudes en la respiración anaerobia entre estos organismos.
Cabe mencionar que la importancia de descubrir diferente reacciones en diferentes elementos esenciales para la vida es importante ya que nos lleva a temas importantes los cuales no son nada fácil de comprender pero que son esenciales para poder entender como funciona la vida en diferentes organismo.
Referencia: Fritz, G. y Kroneck, P. M. H. (2015) Sulfate to go. Science: 350, 6267, p. 1476-1477
muy bien
Deletemuy bien
DeleteOmar Josue Obregón Portugal
ReplyDeleteSulfato y el metabolismo: Trisulfuro intermedio como clave para la reducción del sulfuro microbiano.
Este artículo nos habla sobre la reducción de sulfato a sulfuro a través del trisulfuro por parte de los microorganismos reductores del sulfato como uno de los principales y más antiguos metabolismos microbianos de la tierra.
Los microorganismos reductores de sulfato juegan un papel clave en el ciclo del carbono y del azufre. Estos microorganismos conservan la energía mediante la reducción disimilatoria de sulfato a sulfuro.
El azufre es uno de los elementos más importantes e indispensables para la vida debido a su versatilidad química, como por ejemplo el sulfato (SO4-2) una molécula rica en energía pero químicamente inerte. Por lo que para acceder a esta fuente de energía los microorganismos deben invertir adenosina 5´-trifosfato (ATP) para formar adenosina 5´- fosfosulfato (APS), este APS es posteriormente reducido a sulfito (SO32-) seguido de una reducción de seis electrones de sulfito a sulfuro (S2-), el encargado de este proceso es el Siroheme. Esta etapa final de la reacción es la que libera más energía.
El artículo también menciona que existen 3 enzimas claves para la reducción disimilatoria de sulfato a sulfuro, la ATP sulfarasa, APS reductasa y el sulfato reductasa (DsrAB), sin embargo estas enzimas no son proteínas integrales de la membrana, ni tampoco bombean iones y protones a través de la membrana. Esto hace que nos planteemos la cuestión de cómo la reducción de sulfato a sulfuro está acoplado a la generación del gradiente de quimiosmotico que se requiere para conducir la síntesis de ATP y otros procesos esenciales en la célula viva. Esto se puede responder de la siguiente manera: la reducción disimilatoria de sulfato por la enzima sulfato reductasa (DsrAB) conduce a la formación de trisulfuro (DsRc). Este trisulfuro enlaza a la reacción exergónica de la reducción de sulfato a sulfuro con el conjunto de proteínas redox unidas a la membrana, las cuales están relacionadas con la conservación de la energía en bacterias reductoras de sulfato.
En resumen este artículo nos habla de la importancia del descubrimiento del trisulfuro como resultado del proceso de la reducción disimilatoria de sulfato por la enzima sulfato reductasa. Ya que representa un gran avance en la comprensión de la conversión de azufre microbiana, uno de los procesos metabólicos más antiguos de la Tierra.
Antal Moreno Espinosa
ReplyDeleteEl azufre es un elemento fundamental en los organismos vivos, ya que juega un papel estructural muy importante en la bioquímica y como portador de carbono, además de que su versatilidad química (siendo un no metal) es asombrosa. Es por esto que los microorganismos reductores de azufre son esenciales para el ciclo tanto del azufre como del carbono. Estos microorganismos conservan energía mediante la reducción disimilatoria del sulfato al sulfuro, la cual es una de las rutas metabólicas más destacadas y antiguas de la Tierra. Uno de los compuestos que forma el azufre más comunes es el sulfato (SO4)^2-, el cual es una fuente rica en energía. Para poder ser utilizado, los organismos deben gastar ATP para formar APS, este a su vez es reducido a sulfito (SO3)^2-, y finalmente el sulfito se reduce a sulfuro. Esta última etapa es en la que se libera más energía.
Como en todas las rutas metabólicas, las responsables son las enzimas, y de esta ruta en particular son tres: ATP sulfurilasa, APS reductasa, y disimilatoria sulfato reductasa (DsrAB). Sin embargo, estas enzimas no son parte de la membrana por lo que no transportan protones u otros iones a través de esta. Esto genera la cuestión del cómo la reducción de sulfato a sulfuro está acoplado con la generación del gradiente quimiosmótico, el cual es esencial para llevar a cabo la síntesis del ATP en la célula.
El descubrimiento del trisulfuro en DsrC como resultado de la reducción del sulfito representa más datos para entender mejor la conversión del sulfuro. Estos descubrimientos emparentan a los reductores de sulfato con las metanógenas, destacando las similitudes que tienen entre sí estos organismos anaerobios y su procedencia de un ancestro en común.
Este fue un artículo muy complicado de leer y entender (para mí) porque habla sobre muchos intermediarios de reacciones químicas y describe reacciones bioquímicas muy específicas. Por otra parte, creo que el tema que aborda es de suma importancia porque destaca la importancia de este ciclo y su relación con la síntesis de ATP.