Transferencia extracelular de electrones en Rhodopseudomonas palustris

GUARDIA, AISHA; CORTEZ, NÉSTOR; BUSALMEN, JUAN PABLO

Mar del Plata

Congreso; 76. IV Congreso Argentino de Microbiología Agrícola y Ambiental (CAMAYA) ? I Jornada de Microbiología General (MIcroGEN); 2018

Rhodopseudomonas palustris es una bacteria fotosintética púrpura no-sulfurosa y posee una gran versatilidad metabólica. Este organismo es capaz de utilizar moléculas químicamente diversas como aceptores o dadores de electrones, incluyendo compuestos insolubles, lo que sugiere que podrían intercambiar electrones con un electrodo polarizado. Nuestro objetivo es caracterizar electroquímicamente una cepa autóctona de R. palustris. Previamente, mostramos que biofilms de esta cepa crecidos sobre electrodos de grafito bajo condiciones fotoheterótrofas, muestran señales redox que dependen del potencial de polarización. En este trabajo, analizamos la respuesta electroquímica de éstos biofilms sometidos a un potencial de 0,5V, potencial al cual el electrodo actúa como un aceptor de electrones. Mediante voltametrías cíclicas (CVs) detectamos un proceso de oxidación de muy alto potencial (0,7/ 0,8V), que permite la salida de electrones de la célula a muy baja corriente; detectamos también dos procesos reductivos a 0,2V y 0,4V, respectivamente, que muestran corrientes altas en el primer ciclo de barrido de potencial y una disminución marcada de las mismas en los ciclos subsiguientes. Una posible explicación para este comportamiento, es que el proceso de oxidación electroquímica de las moléculas relacionadas con las señales de reducción, sea lento a los potenciales estudiados y que se requieran entonces, tiempos de polarización más largos para drenar los electrones acumulados en esas moléculas durante el primer ciclo. En cualquier caso, nuestros resultados muestran que el biofilm es capaz de acumular carga en reservorios moleculares que están eléctricamente conectados con el exterior y que éstos pueden ser llenados tanto desde el electrodo, como por electrones provenientes del metabolismo, como evidencian la disminución del potencial del electrodo en ausencia de polarización y las curvas de descarga de corriente obtenidas a partir de la reconexión. En conjunto, nuestros resultados indican la producción de por lo menos dos grupos de moléculas de diferente potencial redox en respuesta a la polarización a potenciales oxidativos. Estas moléculas podrían participar de una estrategia para aliviar el exceso de equivalentes de reducción en presencia de luz, permitiendo la salida de electrones de la célula; o bien podrían ser parte de una vía respiratoria anaeróbica extracelular dirigida a aceptores de muy alto potencial.