MY.UAНовини
Вчені виявили мікроб, який перетворює вуглець на енергію
Вчені виявили мікроб, який перетворює вуглець на енергію

Вчені виявили мікроб, який перетворює вуглець на енергію

Незвичайний режим енергетичного метаболізму, виявлений у нещодавно ідентифікованого мікроба, дає нове розуміння примітивних життєвих процесів і пропонує багатообіцяючі біотехнологічні застосування. Розкопаний у глибоких джерелах північної Каліфорнії, цей організм перетворює вуглекислий газ у багаті енергією хімічні речовини за допомогою раніше невідомого метаболічного шляху, потенційно імітуючи механізми раннього життя та прокладаючи шлях для прогресу у виробництві мікроорганізмів і біопалива.

Відкриття унікального мікроба

Вчені RIKEN виявили новий мікроб, який може дати ключові відомості про походження життя на Землі, пошуки позаземного життя та досягнення у виробництві на основі мікробів. Їхні дослідження, проведені в суворих, глибоководних джерелах північної Каліфорнії, виявили мікроорганізм, який перетворює вуглекислий газ на інші хімічні речовини. Цей процес не лише генерує енергію, але використовує раніше невідомий метаболічний шлях, що передбачає нові методи фіксації вуглецю, які можуть імітувати найдавніші форми енергетичного метаболізму на нашій планеті.

«Це справді незвично», — каже Шіно Сузукі, провідний автор дослідження та мікробіолог, який очолює лабораторію геобіології та астробіології в кластері піонерських досліджень RIKEN у Вако, Японія.

Незвичайні умови, в яких живуть мікроорганізми, можуть бути кандидатом на те середовище, в якому зародилося життя на Землі, тому цей новий вид фіксації вуглецю «може представляти один із найперших процесів перетворення енергії первісного життя», — каже Сузукі. Виявляється, його також можна використовувати для стимулювання мікробного виробництва хімічних речовин і біопалива.

Незвідані мікробні світи

Мікроб, тип одноклітинної форми життя, відомої як археон, походить з потойбічної екосистеми під назвою Кедри. Цей геологічний скарб, розташований приблизно за 150 кілометрів на північ від знаменитого мосту Золоті Ворота Сан-Франциско, характеризується химерними мінеральними утвореннями, спричиненими реакцією певних підземних порід із водою. Цей процес створює воду, яка багата кальцієм, воднем і метаном, але не містить інших інгредієнтів, які зазвичай необхідні для життя. З усім тим життя там вирує.

Читайте також -  ДНК вікінгів розкриває секрети заселення Фарерських островів

Приблизно 15 років тому Сузукі та її співробітники почали характеризувати мікроби в цьому ворожому середовищі, використовуючи передові методи генетичного секвенування, щоб ідентифікувати бактерії та археї в цих незвіданих сферах. Вони зіткнулися з різними екзотичними мікробами, кожен з яких мав відмінні геномні особливості та метаболічні функції.

Деякі харчувалися воднем, а інші споживали розчинені мінерали в лужних водах. Але, мабуть, ніхто не був більш дивним і захоплюючим, ніж Met12.

Генетичні знання та мікробна адаптація

Met12 — це численний археон, який мешкає в глибоких ґрунтових водах Кедрів. Генетичний аналіз показав, що він тісно пов’язаний з групою анаеробних мікробів, відомих своєю здатністю виробляти метан як побічний продукт метаболізму. І все ж у Met12 відсутні гени, необхідні для виробництва метану.

Замість цього мікроб покладається на альтернативний метаболічний шлях, у якому вуглекислий газ перетворюється на органічну молекулу під назвою ацетат без будь-якого виділення метану в процесі. Примітно, що в цій операції йому допомагає унікальний ген під назвою MmcX.

Цей ген, як показали Сузукі та її команда, допомагає підвищити здатність Met12 імпортувати електрони, забезпечуючи більш надійний енергетичний метаболізм. Ця адаптація має вирішальне значення для того, щоб мікроб процвітав у місцевості, такій як Кедри, яка, на перший погляд, здається абсолютно негостинною для такого життя.

За словами Сузукі, відкриття демонструє форму життя, яка адаптується до екстремальних умов несподіваним чином, відкриття, яке може відображати те, як примітивне чи навіть позаземне життя виникло в таких суворих умовах, які, як вважають, існували на ранній Землі чи інших планетах. «Це може дати певне уявлення про походження життя», — каже Сузукі.

Нові межі мікробної інженерії

Коли Сузукі разом із колегами зі Сполучених Штатів, Данії та інших країн Японії вперше виявив Met12, вони не повірили своїм власним висновкам. «Я сумнівався в собі, — каже Сузукі. «Я думав, що зробив помилку».

Читайте також -  Таємниця природи: найрідкісніший мінерал планети, який бачили лише один раз

Маючи лише доступні генні послідовності, їм довелося використати метод, щоб реконструювати циклічний геном мікроба. Культивування Met12 в лабораторії виявилося складним завданням, тому вони не змогли перевірити його існування традиційними мікробіологічними методами. Звернувшись до синтетичної біології, дослідникам довелося застосувати творчі методи перевірки, щоб переконати себе, що організм справжній.

Вони вставили ген MmcX у паличкоподібну бактерію, сконструйовану за допомогою генної інженерії, щоб не володіти активністю перенесення електронів. Це налаштування допомогло врятувати здатність мікроба поглинати електрони навіть до того, що вона перевищила нормальний рівень. Проводячи подальші експерименти, дослідники дійшли висновку, як Met12 здатний використовувати ці електрони для полегшення енергетичного обміну, використовуючи вуглекислий газ як основне джерело палива.

Потенційні застосування та майбутні дослідження

Відкриття має практичне значення. Бактерія, в якій вони посилили метаболічну активність і універсальність, зазвичай використовується для виробництва біопалива. Використовуючи MmcX, Suzuki сподівається підвищити ефективність генно-інженерних мікробів, які покладаються на передачу електронів, щоб допомогти у виробництві хімікатів і біопалива. Їхня інновація призвела до подання патенту на цю молекулярну технологію.

Характеристика цього археону може також допомогти у поглинанні вуглецю, що є пріоритетом для зменшення викидів для уповільнення темпів зміни клімату. Можливості для інновацій не закінчуються на MmcX. Suzuki очікує, що подальші виняткові відкриття стануть результатом додаткових розвідок Кедрів та дослідження інших унікальних середовищ із невикористаними резервуарами генетичного різноманіття.

Зараз її команда шукає екстремофільні організми в таких місцях, як гарячі джерела Хакуба-Хаппо в Японських Альпах, високолужне гаряче джерело з такими ж умовами, як Кедри, і підводні вулкани найглибшої у світі морської западини, Маріанської западини, розташований у західній частині Тихого океану.

Підписуйтесь на наш Телеграм-канал

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
"Договорняк" и "слив" Донбасса: кто виноват в обвале украинского фронта
Comments UA
2024-11-29T13:15:32Z
Огромная дыра: как выглядит Ан-2, который россияне перепутали с украинским БПЛА
Фокус
2024-11-29T14:15:56Z
Украинские военные начали массово сдаваться в плен: что известно
Comments UA
2024-11-16T20:00:53Z
Ситуация резко изменилась: что происходит в Купянске после визита Зеленского
Comments UA
2024-11-19T15:18:34Z
Четверо коллаборантов получили по 15 лет тюрьмы - ГБР
Корреспондент
2024-11-29T15:21:32Z
В Крыму Силы обороны поразили, вероятно, позицию российского ЗРК С-400
ZN UA
2024-11-29T15:19:31Z
Випробування найновішого бомбардувальника B-21 Raider потрапили на відео
Portaltele
2024-11-25T09:52:38Z
Этой зимой оккупанты хотят захватить прифронтовые города: о чем предупреждает ISW
Известия Киев
2024-11-18T18:07:47Z
В Киеве пробки на дорогах и коллапс в метро
Апостроф
2024-11-21T07:00:32Z
Ермак указал, когда закончится война в Украине
Comments UA
2024-11-27T15:00:03Z
Молодой фаворитке Путина доверили важное культурное мероприятие в России
Comments UA
2024-11-21T19:57:44Z
Маск цинично унизил всех украинцев: что немедленно должна сделать Банковая
Comments UA
2024-11-18T09:03:21Z
Путин назвал цели России в Украине: чем пригрозил диктатор
Comments UA
2024-11-28T11:51:18Z
На фоне событий в Сирии появилось предложение, чтобы обиженные РФ государства забрали у нее свое
Comments UA
2024-11-29T15:39:34Z
Япония хочет «наладить мир» с Россией? Новый премьер страны отметился спорным заявлением
ГЛАВКОМ NET
2024-11-29T15:36:28Z
Китай отреагировал на удар баллистической ракетой России по Украине
Comments UA
2024-11-22T13:57:41Z
Усиление кровавого террора: сколько еще времени Путин будет устраивать украинцам ад
Comments UA
2024-11-18T12:39:58Z
Дональд Трамп может помешать общим планам Ким Чен Ына и Владимира Путина — Bloomberg
ZN UA
2024-11-29T13:32:03Z
Прожить на 5 лет дольше, потратив 2 часа: ученые узнали о простом способе достижения долголетия
Фокус
2024-11-27T13:42:17Z
Женщины, которые стареют медленнее всех: 6 здоровых привычек датчанок
Фокус
2024-11-16T15:00:35Z
Состарит, убьет потомство и разовьет рак: ученые раскрыли новые опасности курения марихуаны
Фокус
2024-11-15T19:51:31Z
Гарвардский врач рассказала, как похудеть: пять действительно работающих советов
Comments UA
2024-11-27T15:42:22Z
Таких только 14%: ученые выяснили, в какой позе спят богатые люди
Фокус
2024-11-29T12:36:22Z
10 продуктов, которые часто ошибочно считают высокобелковыми
UAToday
2024-11-29T10:00:48Z
Ночная стража: 5 комнатных растений, которые улучшают сон
Marie Claire
2024-11-16T19:30:52Z
Дайте мозгу отдохнуть: 5 упражнений для улучшения психического здоровья
Фокус
2024-11-24T12:45:51Z
Что предлагают вместо МСЭК: от анонимности пациента до видеофиксации и индивидуальных экспертов
Комсомольская правда
2024-11-19T06:02:12Z
Рэпер Yarmak рассказал, когда решил стать в ряды ВСУ
Корреспондент
2024-11-29T14:03:08Z
В России умерла звезда фильма "Бриллиантовая рука"
Comments UA
2024-11-16T14:42:23Z
"Такой п**дец, а ты чипсики рекламируешь": ведущий "Орла и решки" рассказал о разговоре с Ивлеевой после вторжения РФ
Апостроф
2024-11-19T09:48:42Z
"Такие бабки": звезда "Женского квартала" оскорбила поклонниц актера Остапа Ступки
Апостроф
2024-11-25T13:51:27Z
Сериал «Очень странные дела» помог скрыть «самые ценные» камео в «Дэдпул и Росомаха»
ITC
2024-11-29T15:22:08Z
Где сейчас певица Maruv, которая выступала в России и не попала на "Евровидение" из-за скандала/Что известно о жизни и гражданской позиции исполнительницы
Апостроф
2024-11-29T14:15:42Z
Тринчер сравнили с россиянкой Бузовой из-за поведения на интервью/Певица ответила на вопросы интервьюера после своего выступления
Апостроф
2024-11-19T10:39:25Z
Известная украинская актриса впервые рассказала о муже-военном и брате, который пропал без вести
TSN
2024-11-27T15:06:43Z
В Facebook сообщили о смерти Виктора Павлика: жена выдала гневную тираду
GlavRed
2024-11-19T16:45:44Z
Украинцы будут возвращать продукты в супермаркеты по новым правилам
TSN
2024-11-28T11:17:15Z
Пока вы не видите этого, счета за воду уже растут
Знай
2024-11-29T13:30:20Z
"Тысяча Зеленского": правительство обнародовало постановление
Корреспондент
2024-11-25T09:08:35Z
С 2025 года пачка сигарет подорожает на 40 гривен, - нардеп
Comments UA
2024-11-27T19:45:48Z
Кабмин утвердил политику собственности: какие госкомпании нужны Украине
Апостроф
2024-11-29T15:12:38Z
С 1 декабря в Украине запрещается лов раков: детали новых ограничений
Comments UA
2024-11-29T14:45:29Z
В Украине могут установить ветряные турбины общей мощностью 800 МВт: что известно
Фокус
2024-11-18T17:23:42Z
Три сценария зимних отключений 2024-2025: эксперты рассказали, чего ждать украинцам
ZN UA
2024-11-25T03:34:28Z
Отменены графики отключений света в некоторых регионах
Известия Киев
2024-11-19T18:33:42Z
Украинцы в Норвегии лишатся приюта и защиты: что известно о новых правилах
Comments UA
2024-11-16T19:15:52Z
Григорий Решетник, Надежда Матвеева и другие рассказали, какой была их студенческая жизнь
Фокус
2024-11-17T07:12:43Z
"Герберы" из фанеры и иностранной электроники: в ГУР рассказали детали строения очередного российского фальш-дрона
Апостроф
2024-11-18T13:56:13Z
Российская ракета, которая упала на дома в Одессе, была сбита ПВО, — Воздушные силы
Комсомольская правда
2024-11-18T14:40:19Z
Почти 40% россиян одобрили ядерный удар по Украине, - росСМИ
Новости Украины
2024-11-29T15:39:37Z
Австралия ввела полный запрет на соцсети для детей младше 16 лет: что стало причиной
Фокус
2024-11-29T15:39:25Z
Украинцам могут аннулировать субсидии и льготы: специалисты разъяснили детали
Политека
2024-11-16T19:00:33Z
РФ может готовить удар по Украине стратегической ракетой РС-26 "Рубеж", — соцсети
Фокус
2024-11-20T18:06:37Z
В Курской области удалось вырвать из окружения 16 бойцов ВСУ
ZN UA
2024-11-15T18:54:19Z
Среди жертв российского удара по Сумам – 14-летняя Анастасия Боровик
Комсомольская правда
2024-11-18T10:52:24Z
Российский удар по Киеву: спасатели показали последствия
Апостроф
2024-11-17T07:15:11Z
Очевидец о ракетном ударе в Одессе: взрыв был в 15 метрах от нас
Comments UA
2024-11-18T11:15:47Z
В Одессе спасатели сняли с 18-метрового аттракциона четырех детей
ZN UA
2024-11-24T21:31:37Z
Суд вынес приговор закарпатцу, перевозившему рекордное количество уклонистов
Комсомольская правда
2024-11-29T15:15:15Z
Помог незаконно забронировать более 450 работников - подозревают экс-работника госпредприятия
Апостроф
2024-11-29T11:45:31Z
Дания задержала китайское судно по подозрению в повреждении кабелей
Корреспондент
2024-11-20T19:00:44Z
Под Парижем владелец ресторана захватил заложников в своем заведении
Фокус
2024-11-16T19:54:36Z
В Израиле террористы расстреляли пассажирский автобус
Апостроф
2024-11-29T11:12:41Z
Названы сроки реванша между Дюбуа и Джошуа
Корреспондент
2024-11-27T16:54:44Z
"Им запретили делать это": раскрыто скандальное условие боя Тайсон - Пол
Корреспондент
2024-11-19T15:36:14Z
ПСВ – "Шахтер": где смотреть матч Лиги чемпионов
ZN UA
2024-11-27T09:37:09Z
Перес раскритиковал обновленный формат Лиги чемпионов и увеличение количест
Корреспондент
2024-11-24T17:00:03Z
Кобин в шоке – Ингулец забил фантастический гол Ворскли на 19-й секунде
Корреспондент
2024-11-29T14:48:35Z
Два украинца вошли в список претендентов на попадание в команду года по версии ФИФА
ZN UA
2024-11-29T14:37:49Z
Забарный - о песне в его честь: Не мог поверить, я начинал играть без фанатов
Корреспондент
2024-11-29T14:21:22Z
"Кто поддерживает Мбаппе, имеет IQ, как у мухи": фанаты Реала жгут футболки форварда
Корреспондент
2024-11-29T13:45:44Z
Бундеслига: расписание и результаты матчей 12-го тура чемпионата Германии по футболу, турнирная таблица
TSN
2024-11-29T13:39:35Z
Голубцы с булгуром, вкуснее обычных: судья "Мастер Шеф" дала простой рецепт
Политека
2024-11-19T04:00:53Z
Любовный гороскоп для всех знаков Зодиака на неделю с 18 по 24 ноября 2024 года
Фокус
2024-11-17T23:15:40Z
Как спасти пересоленное блюдо – помогут бабушкины советы/Ситуацию можно исправить!
Апостроф
2024-11-18T11:12:39Z
Лучшая уличная еда мира: попали ли украинские блюда в топ
Comments UA
2024-11-29T15:27:58Z
Starbucks открыл кофейню вблизи границы с Северной Кореей
Корреспондент
2024-11-29T12:15:31Z
2000 лет спустя: гладиаторские бои вернутся в Колизей
Знай
2024-11-29T11:52:13Z
Какой вы цветок по знаку зодиака: какой ваш талисман
TSN
2024-11-29T11:51:14Z
Как не накупить лишнего во время "Черной пятницы": топ-5 советов
Апостроф
2024-11-29T10:18:29Z
В какой стране иностранцам предлагают 30 тысяч долларов за переезд
Comments UA
2024-11-29T09:57:15Z
Семейная традиция Комонов: ученые обнаружили следы бальзамирования на телах французских аристократов
Фокус
2024-11-18T11:45:32Z
Авторы The Invincible представили антибоевую ролевую игру Dante's Ring — выходит в 2025 году
GameMag
2024-11-24T13:16:07Z
Геймерские фишки OLED-экранов Samsung
GameMag
2024-11-29T15:37:19Z
Левитирующий генератор бросает вызов вселенной: он работает с четвертым состоянием материи
Фокус
2024-11-29T15:16:22Z
Утренние привычки генеральных директоров: как начинают день самые успешные руководители мира
Comments UA
2024-11-29T15:00:17Z
"Крутится" вокруг Земли еще с августа: ученые расскрыли тайну "второй Луны"
Знай
2024-11-29T14:51:36Z
Разрушительное сотворение. Рост Гималаев уничтожил треть континентальной коры Земли
Фокус
2024-11-29T14:51:02Z
Как найти скрытые приложения, замедляющие работу телефона: простая инструкция
Политека
2024-11-29T14:30:41Z
Колоссальная солнечная буря обрушилась на Землю 2687 лет назад: почему это опасно для нас
Фокус
2024-11-29T14:16:52Z
Лайфхаки для зимы: как быстро очистить лобовое стекло от льда
Comments UA
2024-11-19T01:00:21Z
Станет электромобилем: раскрыты официальные подробности нового Volkswagen Golf 9
Фокус
2024-11-29T13:45:34Z
"Зеленая карта" для авто неожиданно и приятно упадет в цене
Знай
2024-11-29T13:12:26Z
На европейский рынок выходит 475-сильный семейный внедорожник из США
Фокус
2024-11-29T10:12:32Z
Простоял 20 лет в сарае: обнаружен роскошный Buick 70-х с малым пробегом
Фокус
2024-11-29T07:45:57Z
Як Tatra випустила розвізний фургон із кольорового ламінату
AutoCentre
2024-11-28T20:28:52Z
"Соскочил с переговоров", – Китай подложил Путину и его верхушке свинью премиум-класса
Новости Украины
2024-11-28T17:18:01Z
Американское качество: классический Chevrolet 60-х завелся после 36 лет простоя
Фокус
2024-11-28T14:30:15Z
Машина дала слабину: китайский танк VT-4 опозорился во время показов
Фокус
2024-11-28T13:57:20Z