La via di Wood-Ljungdahl è un insieme di reazioni biochimiche utilizzate da alcuni batteri e archei chiamati rispettivamente acetogeni e metanogeni. È anche conosciuto come il percorso riduttivo dell’acetil-coenzima A (Acetyl-CoA). Questa via permette a questi organismi di usare l’idrogeno come donatore di elettroni e l’anidride carbonica come accettore di elettroni e come blocco di costruzione per la biosintesi.

La via riduttiva dell’acetil-CoA

In questa via l’anidride carbonica è ridotta a monossido di carbonio e acido formico o direttamente in un gruppo formile, il gruppo formile è ridotto a un gruppo metile e poi combinato con il monossido di carbonio e il coenzima A per produrre acetil-CoA. Due enzimi specifici partecipano sul lato del monossido di carbonio del percorso: CO Deidrogenasi e acetil-CoA sintasi. Il primo catalizza la riduzione del CO2 e il secondo combina il CO risultante con un gruppo metile per dare acetil-CoA.

Alcuni batteri e archei anaerobi usano la via Wood-Ljungdahl al contrario per scomporre l’acetato. Per esempio, alcuni metanogeni scompongono l’acetato in un gruppo metile e monossido di carbonio, e poi riducono il gruppo metile a metano mentre ossidano il monossido di carbonio ad anidride carbonica. I batteri che riducono il solfato, nel frattempo, ossidano completamente l’acetato a CO2 e H2 insieme alla riduzione del solfato a solfuro. Quando opera nella direzione inversa, l’acetil-CoA sintasi è talvolta chiamata acetil-CoA decarbonilasi.

Il percorso si verifica sia nei batteri (ad esempio acetogeni) che negli archei (ad esempio metanogeni). A differenza del ciclo di Krebs inverso e del ciclo di Calvin, questo processo non è ciclico. Uno studio recente dei genomi di un insieme di batteri e archei suggerisce che l’ultimo antenato comune universale (LUCA) di tutte le cellule stava usando il percorso Wood-Ljungdahl in un ambiente idrotermale. Anche le ricostruzioni filometaboliche lo sostengono. Tuttavia, esperimenti recenti hanno cercato di replicare questo percorso tentando di ridurre la CO2, con pochissimo piruvato osservato usando il ferro nativo come agente riducente (<0,03 mM), e ancora meno in ambiente idrotermale con H2 (10 μM).