La bacteria de los huevos de oro

.

Cupriavidus metallidurans es el nombre de una bacteria que presenta una sorprendente capacidad biomineralizadora. Es capaz de precipitar oro en forma mineral.

Hace varios años un grupo investigador australiano aisló dicha bacteria de la superficie de pepitas de oro. Lo que les llamó la atención es que dicho microorganismo podía aislarse en explotaciones auríferas que estaban alejadas entre sí por más de 3.500 kilómetros. Sin embargo no se comprendía muy bien el porqué dicha bacteria colonizaba tan preciado metal. Ahora el misterio parece haber sido resuelto.

Los iones metálicos son unos tóxicos muy potentes porque suelen actuar como inhibidores enzimáticos. Además, los iones metálicos son solubles en agua. Esa es la razón de que se fumigue con sulfato de cobre a las viñas, o de que se utilice cromo como agente anticorrosivo. Pero muchos microorganismos son capaces de resistir la acción de dichos iones de una forma muy simple. Reducen el ion y de esa forma el metal pasa a tener carga neutra, es decir, pasa a estado metálico y en esa forma suele precipitar.

Algo similar se ha observado en este caso. Se preparó una solución de complejos de hidroxicloruro conteniendo el ion de oro: Au III. Dichos complejos son bastante tóxicos. C. metallidurans respondía acumulando rápidamente dicho compuesto en su interior. Lo siguiente que se observó es que se inducía una serie de genes para resistir el stress oxidativo y las altas concentraciones de metales pesados. Se producían entonces una serie de reacciones bioquímicas que provocaban la reducción del oro y la precipitación en forma de nanopartículas de oro metálico (Au 0).

Microfotografía electrónica de transmisión de C. metallidurans conteniendo una nanopartícula de oro en el periplasma (punto negro debajo de Au-particle). A la derecha se observa una microfotografía electrónica de barrido de un biofilm conteniendo partículas de oro. El espectro situado en la esquina inferior izquierda muestra la composición de dicho biofilm (Fuente Reith et al. PNAS 2009)

La hipótesis que se baraja es que esas nanopartículas de oro serían los embriones de las famosas y pepitas de oro tan deseadas por los típicos buscadores que aparecen con sus cedazos en películas como "La leyenda de la Ciudad sin Nombre" o en "La quimera del oro". Es decir, esta bacteria está implicada en el ciclo biogeoquímico de un metal precioso. Lo más interesante que han encontrado es que hay una serie de genes en dicha bacteria que se activan exclusivamente por la presencia de oro y no por otros iones metálicos. Esto lo han descubierto cuando compararon la respuesta de C. metallidurans a complejos de hidroxicloruro conteniendo hierro, cobre o zinc. Se activaba el mismo tipo de respuesta contra el stress y los metales pesados, salvo por un puñado de genes.

Se está intentado caracterizar dicho operón oro-específico porque sus aplicaciones podrían ser numerosas. La caracterización será tanto a nivel genómico como proteómico. Esto podría permitir el desarrollo de biosensores que permitiesen encontrar yacimientos de oro con mayor facilidad. Pero también permitiría el desarrollo de nuevas herramientas de bioprocesado para el mineral de oro. Actualmente la industria del oro es muy contaminante porque para su extracción es necesario usar compuestos de cianuro. Quizás esta bacteria sea el primer paso para unas explotaciones auríferas mucho menos dañinas para el medio ambiente.

Audio en "El podcast del microbio"

.