Bacterial degradation of ethyl tert-butyl ether and study of the molecular mechanisms underlying its biodegradation

Resumen

L’etil tert-butil éter (ETBE) és un compost oxigenant de combustibles utilitzat a Europa per tal de reduir la contaminació de l’aire produïda per la combustió dels carburants d’automòbils. L’ús continuat d’ETBE pot contaminar les aigües degut a la seva elevada solubilitat en aigua i també podria ser un potencial agent carcinogènic. L’objectiu d’aquest treball és la identificació i l’estudi de microorganismes biodegradadors potencials d’ETBE i l’anàlisi dels mecanismes moleculars de la biodegradació. Dues mostres d’aigua contaminades amb gasolina s’han enriquit amb ETBE i s’han aïllat dos consorcis anomenats A i B. El consorci A, format per Methylovorus sp. i Xanthomonas sp., degrada l’ETBE i BTX simultàniament i cometabòlicament amb metanol, mentre que el consorci B va ser capaç de créixer amb només ETBE i el va degradar. El consorci B degrada ETBE quasi completament i fins i tot a elevades concentracions del compost, constituint així un consorci amb major capacitat degradadora de l’ETBE. Methylophilus sp., Pseudomonas sp., i Xanthomonas sp. varen ser identificats com els bacteris participants en la degradació de l’ETBE en el consorci B. L’anàlisi proteòmica del consorci B ha revelat que les proteïnes sobreexpressades estan relacionades amb el metabolisme de l’ETBE, síntesi d’aminoàcids, transport, xaperones i metabolisme energètic. Per altra banda, el gen citocrom P450 (CYP), descrit en la primera reacció de la degradació de l’ETBE, ha estat identificat en la soca degradadora de MTBE i ETBE Achromobacter xylosoxidans MCM2/2/1. La seqüència de nucleòtids identificada de CYP ha estat sotmesa a la base de dades del NCBI amb el número d’accés JX454599. Addicionalment, el nou gen CYP identificat ha estat clonat i expressat a E. coli per l’estudi, en un futur, de la seva potencial activitat versus ETBE i altres contaminants comuns.