Leptothrix ochracea

Leptothrix ochracea es una bacteria neutrófila, aerobia, con forma de bacilo y Gram negativa que puede oxidar el hierro . Esta bacteria se encuentra comúnmente en arroyos de agua dulce ricos en hierro, humedales, estanques y la rizosfera. ^{[ 2 ]} L. ochracea se identifica típicamente por las gruesas y esponjosas esteras anaranjadas que forma a partir de biominerales de hierro, incluyendo ferrihidrita , goetita y lepidocrocita . ^{[ 3 ]} Con frecuencia coexiste con otra bacteria oxidante de hierro, Gallionella ferruginea , donde G. ferruginea domina las esteras de hierro en primavera y L. ochracea constituye la mayor parte de ellas durante el resto del año. ^{[ 4 ]}

L. ochracea es una bacteria Gram negativa, con forma de bacilo, que se presenta en cadenas celulares dentro de vainas, entre muchas vainas vacías. Se cree que las vainas, que previenen la acumulación de hierro en las células, están compuestas de minerales de oxihidróxido de hierro. Suelen ser delgadas, de 1 a 2 micras de ancho, con una superficie rugosa. ^{[ 5 ]} Las estructuras minerales podrían proteger a la bacteria de la depredación y actuar como un punto de anclaje que le permite adherirse a una superficie. Otra consideración es que la excreción de estos minerales podría permitir a la bacteria descomponer compuestos orgánicos complejos como fuente de alimento. ^{[ 6 ]}

La bacteria no está aislada. El tamaño de la secuencia de los genomas ensamblados a partir del metagenoma osciló entre 2,59 y 3,04 Mb. Se encontró que el contenido de GC era de aproximadamente el 60 %. En la base de datos SILVA, L. ochracea fue identificada erróneamente como el género Paucibacter basándose en la secuenciación del ARNr 16S. ^{[ 2 ]} Está estrechamente relacionada con otras especies de Leptothrix , incluyendo L. cholodnii con un 96 % de homología, así como con el género Sphaerotilus , basándose en la genómica de células individuales. ^{[ 5 ]}

La posesión de genes canónicos de oxidasa de hierro, incluidos cyc2 y mtoA, apoya la idea de que es un oxidante de hierro, y Fe(II) es necesario para su energía y crecimiento. ^{[ 2 ]} La posesión de dos oxidasas de hierro podría permitirle usar diferentes fases de hierro; en Gallionellaceae Sideroxydans lithotrophicus ES-1 , mtoA se regula positivamente en presencia de Fe(II) sólido en forma de arcilla esmectita. ^{[ 7 ]} L. ochracea posee una oxidasa de multicobre (MCO) llamada mofA . Si bien las MCO ayudan a otras bacterias a oxidar hierro o manganeso , se desconoce cómo L. ochracea utiliza mofA . Los genes de respiración de oxígeno significan que es aerobio. Utiliza oxígeno atmosférico para la oxidación de Fe(II) a Fe(III). La presencia de RuBisCO indica la capacidad de fijar carbono, pero también posee genes involucrados con la utilización de carbono orgánico. Los genes Sox indican el potencial para la oxidación de azufre. También posee genes para la reducción de nitratos y la asimilación de amoníaco y urea. Dado que su genoma sugiere que puede utilizar donantes de electrones orgánicos e inorgánicos y fuentes de carbono, es probable que L. ochracea sea un oxidante de hierro mixótrofo . ^{[ 2 ]}

Estas esteras sustentan a muchas otras especies al proporcionarles hábitat en su estructura física, permitiendo el ciclo de nutrientes, lo que convierte a L. ochracea en una especie clave en su entorno. Las vainas tienen la capacidad de adsorber metales, lo que significa que pueden ser útiles en sistemas de eliminación de contaminantes. ^{[ 6 ]} Además, se estudian los biominerales para crear materiales sintéticos. ^{[ 8 ]}