Descubierta una bacteria capaz de comerse un pl¨¢stico muy com¨²n

F¨¢cil de producir a partir de derivados del petr¨®leo, c¨®modo de conformar por soplado, transparente y asequible por un euro el kilo, el PET (polietil¨¦n-tereftalato) es uno de los pl¨¢sticos m¨¢s utilizados para embotellar toda clase de bebidas, y tambi¨¦n por la industria textil: se producen cada a?o 50 millones de toneladas en el mundo, m¨¢s o menos el 16% del total de pl¨¢sticos fabricados. Su reciclado es ineficaz, y su biodegradaci¨®n muy dificultosa, por lo que supone una excelente noticia que los cient¨ªficos hayan descubierto una bacteria capaz de utilizarlo como alimento. Tras aislarla en un vertedero de PET, la han bautizado Ideonella sakaiensis: ha nacido una estrella del reciclado.

Que Ideonella sakaiensis estuviera en un vertedero, o planta de reciclado, de PET puede parecer l¨®gico, pero tambi¨¦n plantea un enigma evolutivo de sumo inter¨¦s: el PET solo existe desde hace 70 a?os, y ese es por tanto el plazo miserable que la bacteria ha tenido para evolucionar y convertir ese pl¨¢stico en su principal fuente de carbono. Resolver este enigma no solo tendr¨¢ un inter¨¦s te¨®rico, sino tambi¨¦n una gran utilidad para dise?ar enzimas que degraden otros pl¨¢sticos de uso com¨²n.

Tras aislarla en un vertedero de PET, la han bautizado Ideonella sakaiensis: ha nacido una estrella del reciclado

Kohei Oda, Kenji Miyamoto y sus colegas del Instituto de Tecnolog¨ªa de Kyoto, la Universidad de Keio en Yokohama y otros centros japoneses, que presentan su hallazgo en Science, tomaron 250 muestras ambientales ¨Csedimentos, suelos, aguas residuales¡ª de una planta de reciclado de botellas de PET, y las cribaron por la capacidad de usar pel¨ªculas (films) de ese pl¨¢stico como su principal fuente de carbono, es decir, como su alimento b¨¢sico. La muestra 46 conten¨ªa un consorcio microbiano con esas caracter¨ªsticas, compuesto por bacterias, levaduras y protozoos. El an¨¢lisis revel¨® despu¨¦s que la clave era una sola bacteria del consorcio, y que ¨¦sta era una nueva especie del g¨¦nero Ideonella, llamado as¨ª porque lo describi¨® en 1994 el centro Ideon, asociado a la universidad sueca de Lund.

Los dos genes clave que le permiten a Ideonella sakaiensis procesar y comerse el PET codifican (contienen la informaci¨®n para fabricar) dos enzimas de las que no hab¨ªa noticia hasta ahora: primero, la enzima PETasa sale de la bacteria y transforma el PET en un compuesto intermediario llamado MHET (mono(2-hidroxietil) tereftalato), que puede ser tragado por la bacteria; entonces la segunda enzima, la MHET hidrolasa, rompe ese compuesto para dar los dos compuestos b¨¢sicos (mon¨®meros) con los que se fabrica el PET en la industria: etilenglicol y ¨¢cido tereft¨¢lico. Estos son los dos derivados del petr¨®leo con los que se sintetiza el PET, pero Ideonella sakaiensis los utiliza como alimento, con lo que el pl¨¢stico acaba por desaparecer por completo. La ¨²nica pega: el proceso lleva seis semanas.

?De d¨®nde han salido esas dos enzimas, o los dos genes que las codifican? Lo m¨¢s parecido a la PETasa de Ideonella sakaiensis que recogen las bases de datos gen¨¦ticas es una enzima distinta, que degrada unos compuestos diferentes, y que solo tiene un 51% de homolog¨ªa (parecido) en su secuencia de bloques elementales (amino¨¢cidos). Y algo parecido, obviando los detalles, ocurre con la MHET hidrolasa, la segunda enzima clave de Ideonella sakaiensis.

Resolver este enigma no solo tendr¨¢ un inter¨¦s te¨®rico, sino tambi¨¦n una gran utilidad para dise?ar enzimas que degraden otros pl¨¢sticos de uso com¨²n

Las nuevas enzimas suelen evolucionar a partir de otras preexistentes que tienen cierta laxitud en la elecci¨®n de sustrato. Se dice que son enzimas promiscuas, que sirven lo mismo para un roto que para un descosido. Las dos enzimas de Ideonella sakaiensis tienen una notable especificidad por el PET, que solo ha tenido 70 a?os para evolucionar, un tiempo muy corto para los est¨¢ndares de la evoluci¨®n. O m¨¢s bien para los de la biolog¨ªa evolutiva.

Y hay un detalle sorprendente m¨¢s: que los dos genes en cuesti¨®n se activan solo en presencia de PET. Esta ¡°activaci¨®n por sustrato¡± es un mecanismo muy com¨²n en las viejas rutas metab¨®licas, las de toda la vida. Parece evidente, sin embargo, que no tienen por qu¨¦ ser el resultado de millones de a?os de paciente evoluci¨®n. Con un siglo les sobra.

En el mejor de los casos, Ideonella sakaiensis nos permitir¨¢ degradar nuestros pl¨¢sticos. En el peor, cuando desaparezcamos del planeta Tierra, no faltar¨¢ quien se ocupe de limpiar nuestros residuos. La vida siempre encuentra su camino.