Profesor Peter Dunfield z Uniwersytetu w Calgary odkrył żywiące się metanem mikroorganizmy w geotermalnych źródłach rezerwatu Hell's Gate, leżącego w pobliżu miasta Rotorua w Nowej Zelandii. Są to najsilniejsze metanotroficzne bakterie do tej pory odkryte, co sprawia, że są one kandydatami do redukcji emisji metanu z wysypisk śmieci, kopalni, odpadów przemysłowych, elektrowni geotermalnych oraz z innych potencjalnych źródeł metanu. Badania zostały opublikowane w grudniowym wydaniu czasopisma Nature.

"Jest to naprawdę odporny i bardzo wytrzymały organizm żywiący się metanem, który żyje w o wiele bardziej kwasowym środowisku niż inne kiedykolwiek napotkane wcześniej bakterie", mówi Dunfield. „Należą one do tajemniczej rodziny bakterii Verrucomicrobia, które można znaleźć wszędzie ale bardzo trudno jest je wyhodować w warunkach laboratoryjnych”.

Metanotroficzne bakterie żywią się metanem, który stanowi ich jedyne źródło energii; przekształcają go w dwutlenek węgla podczas procesów trawienia. Potencjał cieplarniany metanu ponad dwadzieścia razy większy niż dwutlenku węgla. Powstaje on w dużym stopniu poprzez rozkład materii organicznej. Naukowcy już od dawna wiedzieli, że ogromne ilości metanu powstają w kwasowych środowiskach, nie tylko na terenach geotermalnych źródeł, ale również na bagnach czy torfowiskach. Duża jego część jest jednak konsumowana przez metanotroficzne bakterie, które pełnią ważna rolę w regulowaniu zawartości metanu w atmosferze.

Dunfield wstępnie nazwał nową bakterię Methylokorus infernorum, by odzwierciedlić „piekielne” miejsce tego odkrycia (Hell`s Gate – Bramy Piekieł); wrzące wody wypełnione związkami chemicznymi toksycznymi dla większości form życia.

Genom bakterii został w całości zsekwencjonowany przez naukowców z Uniwersytetu na Hawajach oraz Uniwersytetu Nankai w Chinach, co pomoże w rozwoju biotechnologicznych zastosowań tego organizmu. Analiza ich genomu pozwoliła wykryć geny kodujące monooksygenazę metanową, które są homologiczne do genów znalezionych u metanotroficznych proteobakterii. Jednakże badania sugerują, że bakterie te stosują jakiś inny szlak metanotoficzny. Analiza filogenetyczna trzech genów pmoA (kodujących podjednostki monooksygenazy metanowej) umiejscawia te bakterie w dalekiej grupie od proteobakterialnych homologów.

Bakteria Methylokorus infernorum została odkryta około 30 cm pod ziemią, w gorącym, kwasowym środowisku Hell`s Gate. Mikrobiolog dr Matthew Stott, który był członkiem zespołu, który dokonał tego odkrycia, powiedział że był zaintrygowany tym, że metan produkowany geotermalnie w Hell`s Gate nie pojawia się na powierzchni źródeł. Odpowiedzią na to zjawisko była działalność bakterii Methylokorus infernorum. Według Stotta metr sześcienny płynu zawierającego bakterie mógłby skonsumować około 11 kg metanu rocznie. Jest jednak raczej mało prawdopodobne, że ten mikroorganizm, który preferuje warunki kwasowe i temperaturę co najmniej około 60ºC, będzie kiedykolwiek dodawany do paszy krów czy owiec by zatrzymać uwalnianie metanu przez te zwierzęta.

Aerobowe metanotroficzne bakterie działają jako biofiltr redukujący emisję metanu do atmosfery i są teraz celem w bitwie z globalną zmianą klimatu. Dunfield planuje dalsze badania w Kanadzie poprzez szukanie nowych form życia w ekstremalnych środowiskach, takich jak północne Petlandy, pola naftowe w Północnej Albercie czy też gorące źródła w Zachodniej Kanadzie. "Gorące źródła są egzotycznymi i ekstremalnymi środowiskami życia, gdzie można znaleźć wiele dziwnych organizmów. Bakterie są fascynującą grupą badawczą ponieważ 95% z nich nigdy nie zostało zbadanych w laboratorium i nie istnieją żadne dane na temat ich prawdopodobnej wielkiej bioróżnorodności oraz różnych zdolności".

www.biotechnolog.pl

Skomentuj na forum

---

wstecz Podziel się ze znajomymi