Открит микроб на „ръжда-едър“

Археите, живеещи в сладководни седименти, окисляват метана и намаляват желязото

Във водата на канала Твенте в Холандия бяха открити "ръждясали" © обществено достояние
чете на глас

Дълго търсени, най-накрая открити: изследователите откриха за първи път микроб, който яде както метан, така и ръжда. Протозоята, която принадлежи към археята, комбинира редукцията на желязо с анаеробното окисляване на метана и по този начин премахва мощния парников газ дори при нискокислородни условия. Тези микроби не само биха могли да окажат силно влияние върху ранната земна среда, но и биха могли да бъдат много полезни за пречистване на отпадни води.

За много бактерии метанът с парникови газове е решаващата „храна“. Микробите окисляват въглеводорода и по този начин печелят достатъчно енергия дори дълбоко в скалата, в морското дъно или в горещи извори, за да оцелеят. Но някои от тях се нуждаят от нещо друго: определени метали. Те включват металните атоми в ензимите, с които след това разграждат метана.

Намерете на прага си

Следователно от известно време биолозите подозират, че трябва да има микроби, които обработват в допълнение към метан и разтворени железни съединения - и по този начин в известен смисъл са "ръдоядци". От време на време има индикации в предишни проучвания на такива железозависими окислители на метан. Но засега никой изследовател не е успял да ги открие и изолира.

Но изследователите най-накрая откриха тези микроби - на прага им. „След години на издирване те се скриха в собствената ни колекция от проби“, казва Майк Джетън от университета в Радбуд. "Най-накрая ги намерихме в култури за обогатяване от Twentekanaal в Холандия, които бяха в нашата лаборатория от години."

В такива биореактори изследователите култивират своите микроби. © Боран Картал

Метанът се окислява, намалява желязото

Когато учените анализирали по-подробно генома на тези археи от реда на метаносарциналите, те открили забележимост: Микробите са имали гени, които показват, че могат да намалят железните йони в процеса на окисляване на метан. „След това проверихме тази презумпция в лабораторията. И наистина тези микроби го направиха “, казва съавторът Боран Картал от Института за морска микробиология„ Макс Планк “. показ

Както се оказа, този малък желязопоглъщащ елемент започва енергийна каскада, която засяга както желязото, така и цикъла на метана. В хода на тази трансформация метанът на парникови газове се разгражда до въглероден диоксид, но от друга страна се получава намалено желязо, което след това е достъпно за други организми.

От първичната земя до канализационната инсталация

Откриването на железни окислители на метан е вълнуващо в много отношения. От една страна, тези микроби биха могли да окажат решаващо влияние върху климата и околната среда на ранната Земя. Защото тогава на нашата планета имаше атмосфера, богата на метан, и железен уроцеан.

От друга страна, тези ядчици на ръжда и метан могат да помогнат за пречистването на канализацията и водата. Защото ако се култивират заедно с така наречените Ammox бактерии, и двата микроба биха могли да преобразуват амониев, метан и азотни оксиди от отпадните води в азотен газ и въглероден диоксид и по този начин в по-малко вредни и по-малко парникови активни газове.

На следващо място, изследователите искат да разберат сега, с помощта на кои ензими и протеини „ръдоядците“ постигат двойното си представяне. Това от своя страна би могло да бъде интересно за биотехнологичните приложения. (Трудове на Националната академия на науките, 2016 г .: doi: 10.1073 / pnas.1609534113)

(Институт Макс Планк за морска микробиология, 25.10.2016 г. - NPO)