Biologia de los microorganismos (89)

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C A P Í T U L O
3 Metabolismo microbiano
microbiología actual
Una sorpresa metabólica
Con frecuencia, los estudiantes tienen la impresión de que, en lo 
que respecta al metabolismo, ya se sabe todo y que no queda 
nada por descubrir. Esto ocurre, sobre todo, cuando estudian las 
rutas metabólicas clásicas, como el ciclo del ácido cítrico (o ciclo 
de Krebs), una serie importante de reacciones que llevan a cabo 
todas las células y cuyos detalles se explican en este capítulo. Es 
solo «otra aburrida ruta metabólica» cuya bioquímica se dilucidó 
hace muchos años, ¿verdad?
Pues no. Durante años, los microbiólogos han estado descon-
certados por la ausencia de dos enzimas fundamentales del ciclo 
del ácido cítrico (CAC) en determinados procariotas, en concreto 
en las cianobacterias. Las cianobacterias (en la foto) son fotótrofos 
oxigénicos cuya actividad fotosintética oxigenó la Tierra hace miles 
de millones de años y posibilitó así la aparición de formas de vida 
superiores. Pero la ausencia en las cianobacterias de las enzimas 
del CAC �-cetoglutarato-deshidrogenasa y succinil CoA-sintetasa 
(enzimas que funcionan coordinadas para convertir el �-cetogluta-
rato en succinato) las etiquetó durante mucho tiempo como orga-
nismos «con un CAC incompleto». ¿Es esto realmente cierto?
Un grupo de microbiólogos de la Penn State University (EE. UU.) 
volvió a investigar esta extraña situación y, utilizando una combina-
ción de genómica y bioquímica, descubrieron un nuevo paradigma 
para el CAC1. Resulta que las cianobacterias sí que realizan el CAC 
completo, pero convierten el �-cetoglutarato a succinato utilizando 
dos enzimas nuevas previamente desconocidas. Por alguna razón, 
la evolución ha seleccionado estas enzimas en lugar de las canóni-
cas para completar el CAC en las cianobacterias y en unos pocos 
procariotas más en los que también se han descubierto los genes 
que codifican estas enzimas.
Además de resolver un gran misterio metabólico, esta investiga-
ción demuestra el poder de combinar los análisis genómicos con 
la bioquímica y una buena intuición científica. Este estudio también 
nos recuerda la importancia de entender los metabolismos clási-
cos como base para descubrir metabolismos nuevos en el mundo 
microbiano.
1 Zhang, S., y D. A. Bryant. 2011. The tricarboxylic acid cycle in cyanobacteria. 
Science 334: 1551-1553.
I Cultivo de microorganismos 
en el laboratorio 78
II Energética, enzimas y redox 83
III Fermentación y respiración 90
IV Biosíntesis 101
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	Capítulo 3 Metabolismo microbiano
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