Jack Cook, Institución Oceanográfica Woods Hole.
Las enzimas son esenciales para la vida tal como la entendemos en la Tierra. Pero una vez que han participado en las reacciones en las que están involucradas, ¿cuál es el sentido de tener estas macromoléculas costosamente sintetizadas tiradas por la célula, pateando sus talones esperando su próxima comida de sustrato? Particularmente si esas enzimas también bloquean otros materiales, como el hierro, en su estructura. ¿Y qué sucede si el organismo huésped de las enzimas existe en un entorno con nutrientes limitados, p. HNL (alto contenido de nutrientes y bajo contenido de clorofila) del océano (que es bien sabido que tienen una baja productividad primaria a pesar de los suministros adecuados de los principales nutrientes limitantes, N y P, pero que pueden tener un bajo contenido de Fe)? Entonces, ¿no sería genial si el componente no enzimático pudiera compartirse o reciclarse en otros compuestos hasta que esas enzimas se necesiten nuevamente? ¿Ciencia ficción? Tal vez no: ingrese la cianobacteria crocosphaera watsonii (sí, sé que es un procariota, pero también es un autótrofo, ¡por lo tanto, es una planta en lo que a mí respecta!). Trabajando con el microbio fijador de N marino (diazótrofo) C. watsonii, Mak Saito et al. (PNAS; doi:10.1073/pnas.1006943108) han descubierto un ciclo diario a gran escala de variaciones en las proteínas que contienen hierro, que están involucradas en la fotosíntesis (durante el día) y la fijación de N (durante la noche). La síntesis y degradación diaria de enzimas da como resultado un inventario celular de metaloenzimas reducido que requiere aprox. 40% menos de hierro que si estas enzimas se mantuvieran a lo largo del ciclo diario'. Aunque esta estrategia es costosa en términos de gasto de energía, se considera una gran ventaja en un entorno con escasez de hierro. Como consecuencia, Crocosfera puede habitar regiones bajas en hierro y alcanzar una mayor fijación de biomasa y nitrógeno de lo que lograría allí. Seguro que algo tan elegante tiene que ser verdad. O, parafraseando Voltaire, si no existiera este ciclo diel de barrido de hierro, tendríamos que inventarlo. Sin duda, el hierro ('oro oxidado' para justificar el título de este objeto) es mucho más preciado que su homónimo áurico más lustroso en estos entornos pobres en nutrientes. El mantra actual en el mundo de la gestión de recursos es 'las tres R': reducir, reutilizar, reciclar. crocosphaera watsonii parece adoptar la reutilización y el reciclaje del hierro, lo que a su vez reduce su dependencia de fuentes externas de este nutriente esencial. ¡Tres de tres no está nada mal! ¿Y algo de lo que los humanos podamos aprender? Curiosamente, en un tema similar, 'microgestión de recursos escasos', Christel Hassler y colaboradores (PNAS 108: 1076–1081, 2011) han descubierto que otro fitoplancton marino (eucariótico) puede mejorar la biodisponibilidad del hierro mediante la secreción de sacáridos que quelan el metal. ¡Dulce!
