Áttörés a metánkutatásban: Az enzim reményt hoz az éghajlatra!
Áttörés a metánkutatásban: Az enzim reményt hoz az éghajlatra!
A Marburg Philipps Egyetem Szintetikus Mikrobiológiai Központjának (SYNMIKRO) kutatói és a Berlini Műszaki Egyetemen jelentős áttörést értek el a metil-koenzim-m reduktáz (MCR) enzim aktiválásának megértésében. Az MCR a központi enzim, amely szinte a teljes biológiai metántermelésért felelős, és a Föld egyik leggyakoribb enzimje. A tanulmány tömör eredményeit a neves "Nature" folyóiratban tették közzé.A metanogén archaeen, amely ezt az enzimet használja, évente akár egymilliárd tonna metánt termel. Ez nemcsak hatással van az éghajlatváltozásra, hanem megújuló energiaforrásként is kínál potenciált. Dr. Christian Lorent, a tanulmány társszerzője hangsúlyozza, hogy az alapkutatás eredményei döntő lehetnek az energiaigény és az éghajlatváltozás kihívásainak elkerülése érdekében.
A metanogenezis és a nitrogén rögzítése közötti kapcsolat
A tanulmány evolúciós kapcsolatot mutat be a metanogenezis és a nitrogén rögzítése között. Ez utóbbi a globális nitrogénciklus első lépése, amelyben a mikroorganizmusok felszívják a nitrogént a levegőből és átalakulnak. Az MCR döntő szerepet játszik az anaerob mikrobiális metántermelésben, mivel katalizálja a metanogenezis utolsó lépését és a metán (AOM) anaerob oxidációjának első lépését.
A vizsgálatban a metanococcus maripaludis MCR aktivációs komplexét izoláltuk és jellemeztük. Megállapítást nyert, hogy az MCR - többek között az F430 koenzim által, amely a Ni (1+) oxidációs állapotban lévő nikeliontól függ - sok speciális fémkomplex. Ezek a CO -tényezők vasat és ként tartalmaznak, és döntő jelentőséggel bírnak az elektronátvitel szempontjából. Három speciális fémkomplexet azonosítottak, amelyek mind az MCR -ben, mind a nitrogenázban előfordulnak.
Az MCR szerepe a metántermelésben
A metanogenezis az a folyamat, amellyel a metánt mikrobák képezik, tehát úgynevezett metanogének. A metanogenezis fő útjai közé tartozik az acetoklasztikus és a hidrogenotróf. Az első esetben az acetátot használják, míg a második esetben a szén -dioxid és a hidrogén részesül. A kémiai reakciók ezt egyértelműen megmutatják:
- CO2 + 4 H2 → CH4 + 2 H2O
- CH3COOH → CH4 + CO2
MCR heterotrimer dimerként van felépítve, és általában három alegységből áll: α (MCRA), β (MCRB) és γ (MCRG). Az MCR aktivitása az F430 koenzim nikkelén alapul, amely különböző oxidációs állapotokban létezhet. A tanulmány az MCR érdekes poszt-transzlációs módosításait is azonosította, amelyeket korlátozott mértékben vizsgáltak, de jelentős hatással lehetnek az enzim aktivitására és a stabilitásra.
A jövőben az MCR aktiválásában és működésében szerepet játszó mechanizmusok megértése nemcsak a biotechnológia területét, hanem megoldásokat is kínálhat a jelenlegi környezeti problémákra. Az energiatermelő technológiák fejlesztésével és a szén -dioxid -kötés előmozdításával a kutatás eredményei jelentős előrelépést jelentenek a fenntartható fejlődés terén. Összefoglalva, elmondható, hogy a tanulmány eredményei nemcsak fontos hozzájárulást nyújtanak a metanogenezis megértéséhez, hanem megmutatják az éghajlatváltozás csökkentésének lehetséges módjait is. Tekintettel arra, hogy a metán erős üvegházhatású gázként szerepel, amelynek globális fűtési potenciálja 25 -szer erősebb, mint a szén -dioxidé, az MCR kutatása és működése a legnagyobb jelentőségű.További információk a témáról és a metánkutatás jelenlegi fejleményeiről, a teljes cikkek a pmc és wikipedia
| Details | |
|---|---|
| Ort | Berlin, Deutschland |
| Quellen | |