![]() Comentarii Adauga Comentariu _ Cum un microbi își creează propriile mașini de reducere a sulfatului![]() _ Modul în care un microbi își creează propriile mașini de reducere a sulfatuluiOamenii de știință de la Institutul Max Planck pentru Microbiologie Marină din Bremen, Germania, au descoperit secretele moleculare ale unui microbi generator de metan care poate transforma sulfatul în sulfură — o soluție gata -pentru a utiliza blocul de construcție celulară. Această descoperire deschide oportunități interesante în producția de biocombustibili. Sulful este un element fundamental al vieții și toate organismele au nevoie de el pentru a sintetiza materiale celulare. Autotrofele, cum ar fi plantele și algele, dobândesc sulf prin transformarea sulfatului în sulfură, care poate fi încorporată în biomasă. Cu toate acestea, acest proces necesită multă energie și produce intermediari și produse secundare dăunătoare care trebuie transformate imediat. Ca urmare, se credea anterior că microbii cunoscuți sub numele de metanogene, care de obicei sunt lipsiți de energie, ar fi incapabil să transforme sulfatul în sulfură. Prin urmare, s-a presupus că acești microbi, care produc jumătate din metanul din lume, se bazează pe alte forme de sulf, precum sulfura. Această dogmă a fost ruptă în 1986 odată cu descoperirea metanogenului, Methanothermococcus thermolithotrophicus. , crescând pe sulfat ca singura sursă de sulf. Cum este posibil acest lucru, având în vedere costurile energetice și intermediarii toxici? De ce este singurul metanogen care pare să fie capabil să crească pe această specie de sulf? Acest organism folosește trucuri chimice sau o strategie încă necunoscută pentru a permite asimilarea sulfatului? Marion Jespersen și Tristan Wagner de la Institutul Max Planck pentru Microbiologie Marină au găsit acum răspunsuri la aceste întrebări și le-au publicat în revista Nature Microbiology. Prima provocare pe care au întâmpinat-o cercetătorii a fost aceea de a face microbul să crească. noua sursă de sulf. „Când mi-am început doctoratul, chiar a trebuit să-l conving pe M. thermolithotrophicus să mănânce sulfat în loc de sulfură”, spune Marion Jespersen. „Dar după optimizarea mediului, Methanothermococcus a devenit un profesionist în creșterea pe sulfat, cu densități celulare comparabile cu cele din creșterea pe sulfură.” „Lucrurile au devenit foarte interesante când am măsurat dispariția sulfatului ca organism. Acesta a fost momentul în care am putut dovedi cu adevărat că metanogenul transformă acest substrat”. Acest lucru a permis cercetătorilor să cultive în siguranță M. thermolithotrophicus în bioreactoare la scară mare, deoarece nu mai erau dependenți de gazul de hidrogen sulfurat toxic și exploziv pentru creștere. „Ne-a oferit suficientă biomasă pentru a studia acest organism fascinant”, explică Jespersen. Acum, cercetătorii erau gata să cerceteze detaliile proceselor de bază. Pentru a înțelege mecanismele moleculare ale asimilării sulfatului, oamenii de știință au analizat genomul M. thermolithotrophicus. Ei au descoperit cinci gene care aveau potențialul de a codifica enzimele asociate reducerii sulfatului. „Am reușit să caracterizăm fiecare dintre aceste enzime și, prin urmare, am explorat calea completă. Un adevărat tur de forță atunci când te gândești la complexitatea acesteia”, spune Tristan Wagner, șeful Grupului de Cercetare Max Planck Metabolism microbian. Prin caracterizarea enzimelor una câte una, oamenii de știință au asamblat prima cale de asimilare a sulfatului dintr-un metanogen. În timp ce primele două enzime ale căii sunt bine cunoscute și apar în mulți microbi și plante, următoarele enzime au fost de un tip nou. „Am fost uimiți să vedem că se pare că M. thermolithotrophicus a deturnat o enzimă dintr-un organism de reducere a sulfatului disimilator și a modificat-o ușor pentru a-și satisface propriile nevoi”, spune Jespersen. În timp ce unii microbi asimilează sulfatul ca un bloc de construcție celulară, alții îl folosesc pentru a obține energie într-un proces de disimilare - așa cum fac oamenii atunci când respiră oxigen. Microbii care efectuează reducerea disimilară a sulfatului folosesc un set diferit de enzime pentru a face acest lucru. Metanogenul studiat aici a transformat una dintre aceste enzime disimilatoare într-una asimilatoare. „O strategie simplă, dar extrem de eficientă și, cel mai probabil, motivul pentru care acest metanogen este capabil să crească pe sulfat. Până acum, această enzimă specială a fost găsită doar în M. thermolithotrophicus și nu în alți metanogeni”, explică Jespersen. Cu toate acestea, M. thermolithotrophicus trebuie să facă față și două otrăvuri care sunt generate în timpul asimilării sulfatului. Pentru asta sunt făcute ultimele două enzime ale căii: prima, din nou similară cu o enzimă disimilatoare, generează sulfură din sulfit. Al doilea este un nou tip de fosfatază cu o eficiență robustă pentru a hidroliza cealaltă otravă, cunoscută în scurt timp ca PAP. „Se pare că M. thermolithotrophicus a colectat informații genetice din mediul său microbian care i-au permis să crească pe sulfat. Prin amestecarea și potrivirea enzimelor asimilatoare și disimilatoare, a creat propriul său mecanism funcțional de reducere a sulfatului", spune Wagner. Metanogene hidrogenotrofici, cum ar fi M. thermolithotrophicus, au capacitatea uimitoare de a converti dihidrogenul (H2, de exemplu produs artificial din energie regenerabilă) și dioxid de carbon (CO2) în metan (CH4). Cu alte cuvinte, ele pot transforma gazul cu efect de seră CO2 în biocombustibil CH4, care poate fi folosit, de exemplu, pentru a ne încălzi casele. Pentru a face acest lucru, metanogenii sunt cultivați în bioreactoare mari. Un blocaj actual în cultivarea metanogenilor este nevoia lor de gazul sulfurat de hidrogen extrem de periculos și exploziv ca sursă de sulf. Odată cu descoperirea căii de asimilare a sulfatului în M. thermolithotrophicus, este posibil să se modifice genetic metanogenii care sunt deja utilizați în biotehnologie pentru a utiliza această cale, ceea ce duce la o producție de biogaz mai sigură și mai rentabilă. „O întrebare arzătoare nerezolvată este de ce M. thermolithotrophicus ar asimila sulfatul în natură. Pentru aceasta, va trebui să ieșim pe teren și să vedem dacă enzimele necesare pentru această cale sunt exprimate și în mediul natural al microbilor.” conchide Wagner.
Linkul direct catre PetitieCitiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:
|
ieri 22:19
_ Globalismul este adevărata pandemie
ieri 20:38
_ Noua narațiune
ieri 20:18
_Marius Tucă Show - 21 Sep 2023 18:55:26
ieri 20:18
_Marius Tucă Show - 21 Sep 2023 18:56:23
ieri 20:18
_Marius Tucă Show - 21 Sep 2023 18:57:21
ieri 20:18
_Marius Tucă Show - 21 Sep 2023 18:59:16
ieri 20:18
_Marius Tucă Show - 21 Sep 2023 19:05:19
ieri 20:18
_Gold FM Romania - 21 Sep 2023 13:28:08
ieri 20:18
_Marius Tucă Show - 21 Sep 2023 19:08:59
ieri 20:18
_Gold FM Romania - 21 Sep 2023 14:50:17
ieri 20:18
_Marius Tucă Show - 21 Sep 2023 19:11:55
ieri 20:18
_Gold FM Romania - 21 Sep 2023 15:09:22
ieri 20:18
_Gold FM Romania - 21 Sep 2023 15:39:50
ieri 18:53
_ El Niño și La Niña: Despre ce este vorba?
ieri 18:01
_ Stock market closes on the red on Thursday
ieri 16:40
_ Merită Uniunea UAW o creștere uriașă
ieri 16:40
_ Mai greșit pentru mai mult timp
ieri 13:18
_Gold FM Romania - 21 Sep 2023 11:09:03
ieri 13:18
_Gold FM Romania - 21 Sep 2023 12:13:31
ieri 13:18
_Gold FM Romania - 21 Sep 2023 12:21:31
ieri 13:18
_4 Media Info - 21 Sep 2023 10:21:49
ieri 12:20
_ Polonia tocmai a torpilat NATO și Ucraina?
ieri 11:00
_ Curs valutar
ieri 09:41
_ Conducătorul saudit MBS numeș |
Comentarii:
Adauga Comentariu