Οι ακτινογραφίες αποκαλύπτουν πώς τα βακτήρια του εδάφους εκτελούν εκπληκτική χημεία
*Οι επιστήμονες στο Εθνικό Εργαστήριο επιταχυντών SLAC ανακάλυψαν ότι τα βακτήρια του εδάφους χρησιμοποιούν μια προηγούμενη άγνωστη χημική διαδικασία για να σπάσουν την οργανική ύλη.*
Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν σήμερα στο περιοδικό Nature Microbiology, θα μπορούσαν να έχουν επιπτώσεις στην κατανόηση του παγκόσμιου κύκλου άνθρακα και στην ανάπτυξη νέων βιοκαυσίμων.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ για να μελετήσουν τη δομή ενός ενζύμου που παράγεται από το βακτήριο του εδάφους σφιγκόν. Διαπίστωσαν ότι το ένζυμο, που ονομάζεται μονοξυγενάση κυτοχρώματος Ρ450 (CYP450), είναι σε θέση να διασπάσει μια ποικιλία οργανικών ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων των υδρογονανθράκων, των αλκοόλης και των κετόνων.
Τα ένζυμα του CYP450 βρίσκονται συνήθως σε ζώα και φυτά, όπου παίζουν ρόλο στη διάσπαση των τοξινών και στη μεταβολισμό των ναρκωτικών. Αυτή είναι η πρώτη φορά που έχει βρεθεί ένα ένζυμο CYP450 σε βακτήριο εδάφους.
Η ανακάλυψη του CYP450 στα βακτήρια του εδάφους υποδηλώνει ότι αυτοί οι μικροοργανισμοί διαδραματίζουν σημαντικότερο ρόλο στον παγκόσμιο κύκλο άνθρακα από ό, τι είχε προηγουμένως θεωρηθεί. Ο κύκλος άνθρακα είναι η διαδικασία με την οποία τα άτομα άνθρακα κινούνται μέσα από την ατμόσφαιρα, τους ωκεανούς και τη γη της Γης. Είναι μια κρίσιμη διαδικασία για τη ρύθμιση του κλίματος της Γης.
Τα βακτήρια του εδάφους διασπούν την οργανική ύλη στο έδαφος, απελευθερώνοντας το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί στη συνέχεια να ληφθεί από τα φυτά, τα οποία το χρησιμοποιούν για να φωτοσύνδεση και να αναπτυχθούν. Ο κύκλος άνθρακα είναι μια συνεχής διαδικασία που βοηθά στη διατήρηση του κλίματος της Γης.
Η ανακάλυψη του CYP450 στα βακτήρια του εδάφους θα μπορούσε επίσης να οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων βιοκαυσίμων. Τα βιοκαύσιμα είναι καύσιμα που παράγονται από ανανεώσιμους πόρους, όπως φυτά και μικροοργανισμούς. Τα ένζυμα του CYP450 θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη διάσπαση της φυτικής ύλης και την αποτελεσματικότερη παραγωγή βιοκαυσίμων.
Τα ευρήματα αυτής της μελέτης έχουν τη δυνατότητα να επηρεάσουν σημαντικά την κατανόησή μας για τον παγκόσμιο κύκλο άνθρακα και την ανάπτυξη νέων βιοκαυσίμων. Απαιτούνται περαιτέρω έρευνες για να διερευνηθεί ο ρόλος των ενζύμων του CYP450 στα βακτηρίδια του εδάφους και στην ανάπτυξη νέων τεχνολογιών που μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτά τα ένζυμα για να σπάσουν την οργανική ύλη και να παράγουν βιοκαύσιμα.
