Πώς χειρίζονται οι μεθανότροφες τα τοξικά αποτελέσματα του υδρόθεου;
οξείδωση H2S :Τα μεθανότροφα διαθέτουν ένζυμα, όπως η αναγωγάση της σουλφιδίου κινόνης (SQR) ή η αφυδρογονάση σουλφιδίου, η οποία τους επιτρέπει να οξειδώνουν H2s σε στοιχειακό θείο ή θειικό άλας. Αυτή η ενζυματική μετατροπή αποτοξινώνει H2s, εμποδίζοντας τη συσσώρευση σε επιβλαβή επίπεδα.
Αποθήκευση θείου :Τα μεθανοτροφών συσσωρεύουν στοιχειακό θείο ως ενδοκυτταρικούς κόκκους. Αυτοί οι κόκκοι χρησιμεύουν ως δεξαμενή για την προσωρινή αποθήκευση της περίσσειας θείου που προέρχεται από οξείδωση H2S. Όταν οι συνθήκες είναι ευνοϊκές, το αποθηκευμένο θείο μπορεί να οξειδωθεί περαιτέρω σε θειικό άλας, απελευθερώνοντας ενέργεια στη διαδικασία.
μονοπάτι S-αδενοσυλίου (SAM) :Ορισμένα μεθανότροφοι χρησιμοποιούν την οδό SAM για να αφομοιώσουν τα H2s σε κυτταρικά συστατικά. Σε αυτή την οδό, το H2S μετατρέπεται σε SAM, έναν καθολικό δότη μεθυλίου που εμπλέκεται σε διάφορες κυτταρικές διεργασίες. Αυτή η ενσωμάτωση του H2S στο SAM βοηθά στην αποτοξίνωση και τη χρήση βιοσυνθετικών αντιδράσεων.
σχηματισμός κυστιδίων αερίου :Τα μεθανότροφα μπορούν να σχηματίσουν κυστίδια αερίου, τα οποία είναι δομές που βασίζονται σε πρωτεΐνες που συσσωρεύονται εντός των κυττάρων τους. Αυτά τα κυστίδια αερίου βοηθούν τα κύτταρα να επιπλέουν και να κινούνται πιο κοντά στη διεπαφή αέρα-νερού, όπου το οξυγόνο και το μεθάνιο είναι πιο άφθονα. Αυτή η στρατηγική τοποθέτησης επιτρέπει σε μεθανοτρόφους να ξεφύγουν από περιβάλλοντα με υψηλές συγκεντρώσεις H2S.
Παραγωγή υπεροξειδίου του υδρογόνου :Ορισμένα μεθανοτροφών παράγουν υπεροξείδιο του υδρογόνου (Η2Ο2) ως υποπροϊόν της οξείδωσης μεθανίου. Το H2O2 μπορεί να αντιδράσει με H2S για να σχηματίσει στοιχειακό θείο και νερό. Αυτή η αντίδραση συμβάλλει στην αποτοξίνωση του H2S και μειώνει τις πιθανές επιβλαβείς επιδράσεις της.
Συσωματικά μονοπάτια θείου :Τα μεθανοτροφών χρησιμοποιούν διάφορες οδούς αφομοίωσης θείου για να μετατρέψουν τις οξειδωμένες ενώσεις θείου, όπως θειικό ή θειοθειικό, σε κυτταρικά συστατικά. Αυτές οι οδοί τους επιτρέπουν να ενσωματώνουν θείο σε βασικά βιομόρια όπως πρωτεΐνες και συνένζυμα, μετριάζοντας έτσι τις τοξικές επιδράσεις του H2S, ενώ παράλληλα ικανοποιούν τις απαιτήσεις κυτταρικού θείου.
Χρησιμοποιώντας αυτές τις στρατηγικές, τα μεθανοτροφών μπορούν να ανεχθούν και ακόμη και να ευδοκιμήσουν σε περιβάλλοντα με αυξημένα επίπεδα H2s, επιτρέποντάς τους να διαδραματίσουν ζωτικό ρόλο στην παγκόσμια ποδηλασία του άνθρακα και του θείου.
