Estudio de la producción de magnetita por bacterias y de su aplicación como marcador de actividad biogénica

Resumen

Los biomarcadores minerales sirven para evidenciar la presencia de vida en muestras de origen desconocido tanto terrestres como extraterrestres. La magnetita es un óxido de hierro magnético que se utiliza como biomarcador, en concreto el mineral producido por bacterias magnetotácticas. Esto es debido a que estas magnetitas poseen unas características únicas que no están presentes en otros tipos de magnetita, tanto en las producidas de manera inorgánica como en las producidas por otras bacterias. Se han encontrado magnetitas con estas características en un meterorito de origen marciano, lo que se ha utilizado como prueba de una antigua vida microbiana en Marte, esto ha generado un gran debate en torno a las características utilizadas para reconocer la biogenicidad de una muestra. Una de estas características es la pureza química, en este trabajo de investigación se han realizado todo tipo de experimentos de síntesis de magnetita, de formas inorgánica y biogénica, para comprobar si esta característica de la pureza química es válida o no. Gracias a los resultados obtenidos se ha visto que no es válido, ya que hemos sido capaces de incorporar cationes en las magnetitas producidas por bacterias magnetotácticas. Por otro lado, en la tierra, aparte de las bacterias magnetotácticas otros microorganismos, las bacterias desasimiladoras reductoras del hierro, precipitan magnetita. Estas magnetitas no son uilizadas como biomarcador porque se las supone indiferenciables de las magnetitas inorgánicas. En esta tesis se ha investigado este tipo de magnetitas en profundidad y se han visto diferencias con las magnetitas inorgánicas pudiendo utilizarse a partir de ahora como biomarcador. Por último, en esta tesis hemos perseguido un objetivo biotecnológico. Las magnetitas tienen gracias a sus propiedades magnéticas multitud de usos como nanomaterial. Estas propiedades son debidas al tamaño y morfología de la partícula. Las magnetitas producidas por bacterias magnetotácticas son las más apropiadas por su homogeneidad y facilidad de producción. Sin embargo, su aplicación se ve limitada debida a esta homogeneidad. Se ha conseguido variar las propiedades magnéticas de las partículas producidas por bacterias magnetotácticas incorporando cationes en los cristales. Gracias a esto se abre el abanico de aplicaciones en las que se pueden utilizar.