Breakthrough in Metan Research: Enzym zawiera nadzieję na klimat!
Breakthrough in Metan Research: Enzym zawiera nadzieję na klimat!
Badacze z Centrum Mikrobiologii Syntetycznej (Synmikro) Uniwersytetu Philipps Marburga i Technicznego Uniwersytetu Berlina osiągnęli znaczący przełom w zrozumieniu aktywacji enzymatycznej reduktazy metylo-koenzymu-M (MCR). MCR jest enzymem centralnym, który jest odpowiedzialny za prawie całą biologiczną produkcję metanu i jest jednym z najczęstszych enzymów na Ziemi. Zwięzłe wyniki tego badania zostały opublikowane w znanym czasopiśmie „Nature”.Archaeen metanogenny, który wykorzystuje ten enzym, wytwarzają do miliarda ton metanu każdego roku. Ma to nie tylko wpływ na zmiany klimatu, ale także oferuje potencjał jako odnawialne źródło energii. Dr Christian Lorent, co -autor badania, podkreśla, że wyniki badań podstawowych mogą być decydujące w celu przeciwdziałania wyzwaniom związanym z wymaganiami energetycznymi i zmianami klimatu.
Związek między metanogenezą a utrwaleniem azotu
Badanie pokazuje ewolucyjne połączenie między metanogenezą a utrwaleniem azotu. Ten ostatni jest pierwszym etapem globalnego cyklu azotu, w którym mikroorganizmy absorbują azot z powietrza i konwertują. MCR odgrywa kluczową rolę w produkcji metanu beztlenowego, ponieważ katalizuje ostatni etap metanogenezy i pierwszy etap utleniania metanu (AOM).
W badaniu wyizolowano kompleks aktywacyjny MCR z Methanococcus maripaludis. Stwierdzono, że MCR - między innymi przez Coenzyme F430, który zależy od niklionu w stanie utleniania Ni (1+) - wielu specjalnych kompleksów metali. Te czynniki zawierają żelazo i siarkę i mają kluczowe znaczenie dla transferu elektronów. Zidentyfikowano również trzy wyspecjalizowane kompleksy metali, które występują zarówno w MCR, jak i azotrze.
Rola MCR w produkcji metanu
Metanogeneza to proces, w którym metan jest tworzony przez drobnoustroje, więc -oznaczone metanogeny. Główne ścieżki metanogenezy obejmują acetoklastyczne i wodorotroficzne. W pierwszym przypadku stosuje się octan, podczas gdy w drugim przypadku dwutlenek węgla i wodór korzystają z siebie. Reakcje chemiczne wyraźnie to pokazują:
- CO2 + 4 H2 → CH4 + 2 H2O
- CH3COOH → CH4 + CO2
MCR jest zbudowany jako dimer heterotrimerowy i zwykle składa się z trzech podjednostek: α (MCRA), β (MCRB) i γ (MCRG). Aktywność MCR oparta jest na niklu w koenzymie F430, który może istnieć w różnych stanach utleniania. W badaniu zidentyfikowano także interesujące modyfikacje potranslacyjne z MCR, które zostały zbadane w ograniczonym zakresie, ale mogą mieć znaczący wpływ na aktywność i stabilność enzymów.
W przyszłości zrozumienie mechanizmów, które odgrywają rolę w aktywacji i funkcjonowaniu MCR, może nie tylko rozwinąć obszar biotechnologii, ale także oferować rozwiązania obecnych problemów środowiskowych. Wraz z poprawą technologii wytwarzania energii i promocją wiązania dwutlenku węgla, wyniki tych badań stanowią znaczący postęp w zakresie zrównoważonego rozwoju. Podsumowując, można powiedzieć, że wyniki tego badania wnoszą nie tylko istotny wkład w zrozumienie metanogenezy, ale także pokazują możliwe sposoby ograniczenia zmian klimatu. W związku z rolą metanu jako silnego gazu cieplarnianego, którego globalny potencjał ogrzewania jest 25 razy silniejszy niż w przypadku dwutlenku węgla, badania nad MCR i jego funkcjonowanie ma największe znaczenie.W celu uzyskania dalszych informacji na ten temat i bieżących rozwoju badań metanowych pełne artykuły na stronach internetowych pmc i wikipedia
| Details | |
|---|---|
| Ort | Berlin, Deutschland |
| Quellen | |