Impiego di modelli metabolici per discernere l'ecofisiologia di comunità microbiche che svolgono metanogenesi

La conversione dell’anidride carbonica in metano è un processo potenzialmente utile a contrastare gli effetti nocivi delle sue emissioni da parte del settore energetico e industriale. Questo processo metanogenico può essere svolto chimicamente o tramite l’utilizzo di biocatalizzatori. Esistono sistemi di digestione anaerobica termofili in cui archea metanogeni instaurano relazioni sintrofiche con batteri detti SAOB, che, ossidando l’acetato, forniscono l’idrogeno molecolare necessario alla conversione di anidride carbonica in metano. Per comprendere a fondo il metabolismo di questo tipo di comunità microbica, in modo tale da sapere quali modificazioni ottimizzino il processo metanogenico, un approccio promettente è lo sviluppo di un modello metabolico che lo descriva. Utili ad informare tale modello sono l’analisi del metaproteoma e l’analisi con isotopi stabili. Quest’ultima permette di stimare il flusso di carbonio attraverso i membri della comunità, basandosi sulla rilevazione di proteine marcate, la loro attribuzione ai genomi ottenuti dal sequenziamento metagenomico, e la loro quantificazione. La bassa abbondanza di batteri SAOB ha però, in studi precedenti, limitato la rilevazione di proteine prodotte da questi. Di conseguenza, l’arricchimento in SAOB dei sistemi di digestione anaerobica può rappresentare un vantaggio ai fini dell’analisi, e di conseguenza per la comprensione approfondita del metabolismo di queste comunità.