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
Коли кава стає гормональною проблемою: як кофеїн впливає на кортизол і сон
TSN
2026-07-25T03:54:09Z
Коли краще повністю відмовитися від алкоголю: невролог назвав конкретний вік
TSN
2026-07-23T08:51:53Z
Як італійки миють волосся, щоб воно було гарним: секрет розкрито
24tv
2026-07-23T07:30:07Z
Головна помилка під час поливу огірків: що насправді вбиває урожай і як це виправити
TSN
2026-07-25T15:51:38Z
Газована вода шкідлива для емалі зубів: вчені перевірили це твердження
Фокус
2026-08-03T10:15:26Z
Чому ми прокидаємось посеред ночі: раніше це було нормою
Фокус
2026-08-03T09:45:51Z
Не лише до чарки: чому свербіж у носі може попереджати про небезпеку
GlavRed
2026-07-23T18:57:21Z
Науковці назвали продукт, який прискорює старіння: як знизити свій біологічний вік
Gazeta UA
2026-07-21T15:36:26Z
Через небезпечну інфекцію люди масово відмовляються від салату: який можна їсти без страху
TSN
2026-07-25T13:51:22Z
Гороскоп на 26 липня для всіх знаків зодіаку
Вива
2026-07-26T04:00:02Z
Картопля звариться удвічі швидше: секрет криється в одному інгредієнті
GlavRed
2026-07-29T01:57:09Z
Смак як із дитинства: як легко заквасити зимові яблука у звичайній банці
GlavRed
2026-08-03T10:27:58Z
Кавун із бринзою, у банці й у склянці: 3 ідеї, які варто спробувати влітку
24tv
2026-08-03T10:24:10Z
Навіщо змішувати соду, засіб для миття посуду та цукор: простий лайфхак набирає популярності
24tv
2026-08-03T10:18:57Z
Китайський гороскоп на завтра 4 серпня: Свиням - конфлікти, Тиграм - успіх
GlavRed
2026-08-03T10:06:35Z
Буряк буде готовий за 10 хвилин: секретний спосіб, про який знають одиниці
GlavRed
2026-08-03T09:27:59Z
Маринована слива на зиму: закуска з пікантним смаком
TSN
2026-08-03T09:06:55Z
Троянди пишно цвістимуть і в найсильнішу спеку: ось як їх потрібно поливати
24tv
2026-08-03T08:57:10Z
Залужний вперше прокоментував нові призначення у військовому керівництві
ГЛАВКОМ NET
2026-08-03T10:09:18Z
ВПО дозволили не платити за комуналку: одна послуга залишилася винятком
Хвиля
2026-08-03T10:06:33Z
Генштаб повідомив про нові удари по військових об'єктах росії
5 UA
2026-08-03T10:00:50Z
До 20 000 доларів: громадянам 50 країн доведеться платити заставу для візи в США
24tv
2026-08-03T10:00:39Z
«Війна тут — не новинний привід, а щоденна реальність». Як працює команда «Суспільне Суми»
Детектор М
2026-08-03T10:00:25Z
Менше танків, більше безпілотників: Польща реформує армію з урахуванням досвіду України у війні
InternetUA
2026-08-03T10:00:20Z
4 категорії для відстрочки від мобілізації: повний перелік та як оформити через "Резерв+"
Знай
2026-08-03T09:51:38Z
Буданов виступив перед слухачами Києво-Могилянської бізнес-школи
ГЛАВКОМ NET
2026-08-03T09:42:00Z
Українська онлайн школа для родин у ЄС: ШІ-консультант і застосунок для батьків
Европейская правда
2026-08-03T09:33:26Z
Ворожка сказала, що він проживе 25 років: де похований Іван Миколайчук і як виглядає його могила
24tv
2026-08-03T10:27:59Z
Леся Нікітюк приїхала з нареченим-військовим до рідного міста та підстригла однорічного сина
TSN
2026-08-03T10:18:14Z
Ви точно не очікували таких цифр: скільки часу забере перегляд усього Marvel
24tv
2026-08-03T10:09:04Z
Після 9 років разом: відоме подружжя українських акторів оголосило про розлучення
24tv
2026-08-03T09:42:57Z
Соломія Вітвіцька здивувала, скільки кілограмів набрала в очікуванні первістка
24tv
2026-08-03T09:36:01Z
Не "Океан Ельзи": який альбом став найбільш продаваним в Україні
24tv
2026-08-03T09:18:54Z
"Барбі 2" під загрозою: Раян Гослінг і Марго Роббі захотіли шалені гроші
24tv
2026-08-03T09:12:20Z
Бокс-офіс США. Найкасовіший вікенд в історії
Кино-Театр
2026-08-03T09:06:06Z
Наймодніші кольори манікюру на серпень 2026: 7 головних трендів
24tv
2026-08-03T09:03:49Z
Україна завдала ще одного удару по доходах Кремля: у Росії нова проблема з експортом
24tv
2026-08-03T10:27:43Z
Куба знову без світла: масштабний блекаут залишив без електроенергії 10 мільйонів людей
24tv
2026-08-03T10:24:08Z
На Кубі знову стався блекаут
iPress
2026-08-03T10:18:26Z
У Китаї розробили технологію виробництва графену та вуглецевого волокна зі звичайного вугілля
InternetUA
2026-08-03T10:18:08Z
Єдиний НПЗ Сербії може зупинитися через критичне обміління Дунаю
iPress
2026-08-03T10:18:07Z
На екстреній нараді Уряду ВАР наголосила на необхідності невідкладної підтримки агровиробників в умовах зупинки морського експорту
Agravery
2026-08-03T10:12:13Z
Дрони атакують російський Wildberries: маркетплейс фіксує шалені збитки
24tv
2026-08-03T10:09:16Z
Поїзди вирушатимуть в інший час: Укрзалізниця попередила про новий графік руху в Київській області
Политека
2026-08-03T10:00:38Z
ПриватБанк закриває відділення: із чим це пов'язано
Фокус
2026-08-03T09:57:55Z
Рятувальники дістали тіло загиблого з річки Роставиця на Білоцерківщині
ГЛАВКОМ NET
2026-08-03T10:24:58Z
У Греції кажуть про покращення ситуації з пожежами у столичному регіоні
Европейская правда
2026-08-03T10:24:47Z
Грецію охопили масштабні лісові пожежі
iPress
2026-08-03T10:18:59Z
У Польщі побили трьох українців. Вони кажуть – через музику
Лига
2026-08-03T10:18:56Z
В Угорщині виявили низку знахідок через обміління Дунаю
iPress
2026-08-03T10:18:51Z
Румунія підірве скелю на Дунаї: що сталося та до чого тут АЕС
24tv
2026-08-03T10:18:46Z
Сильні вибухи, чорний дим і загибла: росія масовано атакувала обласний центр України
TSN
2026-08-03T10:18:42Z
СБУ одночасно ліквідувала дев'ять схем ухилення від мобілізації
ГЛАВКОМ NET
2026-08-03T10:18:31Z
Українські рятувальники прибули до Франції, щоб допомогти ліквідовувати лісові пожежі
iPress
2026-08-03T10:18:26Z
CNN: армія США шукає "креативні" способи покарати Іран
Европейская правда
2026-08-03T10:27:40Z
Фронт без руху: військовослужбовець ЗСУ порівняв війну в Україні з Першою світовою
24tv
2026-08-03T10:27:00Z
Трамп зробив гучну заяву про Іран
iPress
2026-08-03T10:18:29Z
РФ переходить на новий формат ударів по Україні: названо головну загрозу
GlavRed
2026-08-03T10:06:56Z
200 млрд збитків і ризик краху банків РФ: до чого призвели атаки ЗСУ на Wildberries
GlavRed
2026-08-03T10:06:08Z
МЗС Ірану заперечує переговори зі США
Европейская правда
2026-08-03T10:03:14Z
Лідер Північної Кореї зник: навколо Кім Чен Ина зростають тривожні чутки
TSN
2026-08-03T09:48:00Z
Глава МЗС Іспанії запевнив, що із Сеути повернуть всіх мігрантів "до останнього"
Европейская правда
2026-08-03T09:45:41Z
Зеленський попросив Дональда Трампа про окрему «послугу» від Маска
Известия Киев
2026-08-03T09:36:31Z
“Втечі” ШІ-агентів знаменують нову еру кіберхаосу — WSJ
InternetUA
2026-08-03T10:03:10Z
Роботи отримали «мозок» для всього тіла: що змінила нова модель Google
InternetUA
2026-08-03T09:48:22Z
У застосунку «Резерв+» стався технічний збій
Комсомольская правда
2026-08-03T09:45:30Z
Під льодом Антарктиди знайдено таємниче приховане місто: його захищав найбільший айсберг Землі
Фокус
2026-08-03T09:42:49Z
Океани та можливе життя: Венера більше схожа на Землю, ніж передбачалося
Фокус
2026-08-03T09:36:36Z
Galaxy Z Fold 8 показав, яким може виявитися iPhone Ultra
InternetUA
2026-08-03T09:33:43Z
OpenAI створює лінійку ШІ-пристроїв: ChatGPT виходить за межі смартфона
InternetUA
2026-08-03T09:18:26Z
Топ 3 найкращі смартфони, коли-небудь створені компанією OnePlus
Фокус
2026-08-03T09:15:08Z
DeepSeek представила найдешевший ШІ у світі: запуск у понад 100 разів дешевший за Claude Fable
ZN UA
2026-08-03T09:06:52Z
Археологи знайшли на Одещині римське поховання з незвичайною особливістю
ГЛАВКОМ NET
2026-08-03T10:09:21Z
Розжарить до рекордних +40: названо дату, коли спека досягне піку та піде на спад
GlavRed
2026-08-03T10:06:16Z
Сказали, скільки триватиме пекельна спека
Gazeta UA
2026-08-03T09:42:51Z
Контратака Сил оборони зірвала наступ окупантів на Слов'янськ – ISW
5 UA
2026-08-03T09:36:59Z
Спека на Київщині 2 серпня побила рекорд 2017 року
ГЛАВКОМ NET
2026-08-03T09:36:14Z
Багато годин без електрики: що відомо про графіки відключення світла у Чернігівській області на 4 та 5 серпня
Политека
2026-08-03T09:30:57Z
Україну чекає виснажлива спека. Спад буде з 7 серпня, але не скрізь
Лига
2026-08-03T09:24:39Z
Зрадив власну частину та "зливав" АЗС: СБУ затримала "крота", який працював на розвідку Росії
24tv
2026-08-03T09:03:40Z
Підвищення тарифів на комунальні послуги в Дніпропетровській області: було оголошено про нову вартість
Политека
2026-08-03T09:00:17Z
Надмірна маса M5 змусила BMW звузити решітки радіатора
Топ Жир
2026-08-03T10:12:37Z
Audi готує масштабну стратегію просування плагін-гібридів на ринку США
AutoGeek
2026-08-03T10:00:44Z
Знаменитий виробник смартфонів представил два сімейних кросовера із запасом ходу до 1705 км: ціни вже відомі
ЗаРулем
2026-08-03T10:00:08Z
Пікап Ram перетворили на потужний позашляховий дім на колесах із терасою
Фокус
2026-08-03T09:51:18Z
Непрощенний гріх рідкісного чорного Ferrari Enzo — його експлуатація — обійшовся у мільйони
Топ Жир
2026-08-03T09:15:42Z
Дизайн як у Porsche і запас ходу 900 км: розсекречено потужний електромобіль BYD
Фокус
2026-08-03T08:51:46Z
Amazon придбав понад 10 000 електричних фургонів Rivian за півроку: що далі
AutoGeek
2026-08-03T08:36:31Z
Із запасом ходу понад 650 км: Mercedes представив свій найдешевший електрокросовер
ЗаРулем
2026-08-03T08:33:59Z
Volkswagen запроваджує пожиттєву гарантію на автомобілі, але є нюанси
Фокус
2026-08-03T07:42:47Z
Мудрик спричинив шалений ажіотаж у Гонконгу перед приєднанням до Челсі
24tv
2026-08-03T10:24:06Z
Столиця Чилі вибухнула через приїзд зірки Чемпіонату світу 2026
ГЛАВКОМ NET
2026-08-03T10:21:27Z
Кудрівка підписала сина колишнього футболіста Шахтаря та Ворскли
Football.ua
2026-08-03T10:21:27Z
Український футболіст Мудрик приєднався до "Челсі" після скасування дискваліфікації
ZN UA
2026-08-03T10:21:07Z
Поляк першим у світі переплив Балтійське море за маршрутом зі Швеції до Польщі
Комсомольская правда
2026-08-03T10:18:09Z
Український плавець здобув нагороду чемпіонату США
ГЛАВКОМ NET
2026-08-03T10:12:40Z
Оренди не буде: Челсі ухвалив несподіване рішення щодо Мудрика
24tv
2026-08-03T10:03:12Z
Українець серед найкращих талантів Центральної Європи: голкіпер Славії увійшов до топ-3 рейтингу CIES
Football.ua
2026-08-03T10:00:29Z
Відбір на Чемпіонат світу з баскетболу: Україна оприлюднила план підготовки до матчів у серпні
ГЛАВКОМ NET
2026-08-03T10:00:02Z