Méreg + víz=hidrogén. Az új mikrobiális genom megmutatja, hogyan

Méreg + víz=hidrogén. Az új mikrobiális genom megmutatja, hogyan
Méreg + víz=hidrogén. Az új mikrobiális genom megmutatja, hogyan
Anonim

Vegyünk egy fazék forró vizet, távolítsuk el az összes oxigént, keverjünk bele egy kis mérgező szén-monoxidot, és adjunk hozzá egy csipet hidrogéngázt. Úgy hangzik, mint egy boszorkányfőzet receptje. Lehet, de ez az előnyös környezet a Carboxydothermus hydrogenoformans néven ismert mikrobák számára.

A PLoS Genetics november 27-i számában megjelent cikkben a The Institute for Genomic Research (TIGR) tudósai által vezetett kutatócsoport beszámol a szervezet teljes genomszekvenciájának meghatározásáról és elemzéséről. Az oroszországi Kunashir vulkáni szigetén található meleg forrásból izolált mikroba szinte teljes egészében szén-monoxidon él. Miközben ezt az általában mérgező gázt elfogyasztja, a mikroba vízzel keveri, és hulladékként hidrogéngázt termel.

Mivel a világ egyre inkább potenciális bioüzemanyagnak tekinti a hidrogént, a technológia számára előnyös lehet az ilyen mikrobák genomja. "A C. hydrogenoformans az egyik leggyorsabban növekvő mikroba, amely a vizet és a szén-monoxidot hidrogénné tudja alakítani" - jegyzi meg Jonathan Eisen, a TIGR evolúciós biológusa, a PLoS Genetics tanulmány vezető szerzője. "Tehát ha tiszta üzemanyagot szeretne előállítani, ez a mikroba kiváló kiindulópont."

A mikroba genomjának szekvenálása során Eisen és munkatársai rájöttek, hogy a C. hydrogenoformans miért szaporodik gyorsabban szén-monoxidon, mint más fajok. képes manipulálni a mérgező gázt. Úgy tűnik, hogy a gép mindegyik formája lehetővé teszi a szervezet számára, hogy a szén-monoxidot más-más módon használja fel. A legtöbb más, szén-monoxidon élő organizmusnak csak egy formája van ennek a gépnek. Más szóval, míg más élőlények egy szerény keverőedénnyel egyenértékűek lehetnek szén-monoxid-vacsora feldolgozásához, ez a faj egy igazi konyhai robotgéppel rendelkezik, amely egész nap meleg forrásból készült büfét kínál.

"Az eredmények azt mutatják, hogy a mikrobiális genomszekvenálás továbbra is értékes a földi mikrobiális élet hatalmas birodalmának hasznos képességeinek feltárásában" - mondja Ari Patrinos, az Egyesült Államok Biológiai és Környezeti Kutatási Hivatalának igazgatója. Az Energiaügyi Minisztérium (DOE) Tudományos Hivatala. A tanulmányt finanszírozó DOE tiszta üzemanyag-technológiákat követ.

Keveset tudtak erről a hidrogént lélegző szervezetről, mielőtt meghatározták genomszekvenciáját. Számítógépes elemzések és más élőlények genomjával való összehasonlítás segítségével a kutatók számos figyelemre méltó tulajdonságot fedeztek fel. Például a genom egy teljes génkészletet kódol spórák előállításához, ami a mikroba korábban ismeretlen tehetsége. A spórákat termelő szervezetek az utóbbi időben nagy érdeklődést váltottak ki, mivel ez a folyamat a lépfenét okozó baktériumban található. A sporuláció lehetővé teszi a lépfene bioweoponként történő használatát, mivel a spórák ellenállnak a hőnek, a sugárzásnak és más kezeléseknek.

Ezt a genomot összehasonlítva más spóraképző fajokéval, beleértve a lépfene kórokozóját is, Eisen és munkatársai azonosították, mi lehet az a minimális biokémiai gépezet, amely minden mikroba spórálásához szükséges. Így ennek a mérgező mikrobának a tanulmányozása segíthet abban, hogy jobban megértsük a lépfenét okozó baktérium biológiáját.

E munkára építve a TIGR tudósai ennek a szervezetnek a genomjából származó információkat hasznosítják, hogy tanulmányozzák a különféle melegforrásokban, például a Yellowstone Nemzeti Parkban élő mikrobák ökológiáját. Azt akarják tudni, hogy milyen típusú mikrobák találhatók a különböző melegforrásokban – és miért. Hogy kiderítsék, a kutatók az oroszországi Yellowstone és más távoli területek forró forrásaiba merülnek, hogy elkülönítsék és megfejtsék az ott talált mikrobák genomját.

„Szeretnénk egy terepi útmutatót ezekhez a mikrobákhoz, például a madarak és emlősök számára elérhetőekhez” – mondja Eisen. "Jelenleg még egyszerű kérdésekre sem tudunk válaszolni. Vajon a hasonló hőforrások, egymástól egy világ, hasonló mikrobákat osztanak meg? Hogyan mozognak a mikrobák a hőforrások között? Új munkánk segít kideríteni."

A Genomikai Kutatóintézet egy non-profit központ, amely a genomok megfejtésével és elemzésével foglalkozik. 1992 óta a Rockville-ben, Md.-ben található TIGR vezető szerepet tölt be a genomikában, és az orvostudomány, a mezőgazdaság, az energia, a környezet és a biológiai védelem szempontjából kritikus kutatásokat végzett.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
A nem mérgező ázsiai kígyók védekező mérget „kölcsönöznek” mérgező varangyoktól
Olvass tovább

A nem mérgező ázsiai kígyók védekező mérget „kölcsönöznek” mérgező varangyoktól

A legtöbb kígyó mérgező harapással születik, amelyet védekezésre használ. De mit tehetnek a nem mérgező kígyók a ragadozók elűzésére? Mi lenne, ha egy adag mérget kölcsönöznének azzal, hogy mérgező varangyokat esznek, majd újrahasznosítják a méreganyagokat?

A NASA megvizsgálja a világ apró szennyezőanyagainak forrásait
Olvass tovább

A NASA megvizsgálja a világ apró szennyezőanyagainak forrásait

A szennyezőanyag-források azonosítása fontos része a levegőminőség javításáért és az éghajlatra gyakorolt hatásának megértéséért folyó küzdelemnek. A NASA adatait használó tudósok a közelmúltban nyomon követték az aeroszolok – a levegőben szuszpendált apró részecskék – útját és eloszlását, hogy összekapcsolják származási régiójukat és forrástípusukat a légkör felmelegedésére vagy hűtésére való hajlamukkal.

Hatalmas település tárult fel a Stonehenge komplexumban
Olvass tovább

Hatalmas település tárult fel a Stonehenge komplexumban

A National Geographic által támogatott ásatások Durrington Walls-ban, a Stonehenge Világörökség része, egy hatalmas ókori települést tártak fel, amely egykor több száz embernek adott otthont. A régészek úgy vélik, hogy a házakat a közeli Stonehenge, az angliai Salisbury-síkság legendás emlékműve építői építették és fogl alták el.