Cum se reduc gazele cu efect de seră? Sfaturi de la germeni care mănâncă metan

Bacteriile care consumă metan se găsesc în medii extreme, cum ar fi izvoarele termale geotermale active.

Tehnicile avansate de raze X oferă informații despre o enzimă bacteriană care transformă gazul metan în combustibili lichizi.

Oamenii de știință au stabilit structura unei enzime unice, produsă de o specie de bacterii care mănâncă metan, care transformă gazele de seră în metanol – un combustibil lichid extrem de versatil și component al produsului industrial.

Noul lor studiu, publicat în Jurnalul American Chemical Society, este primul care raportează structura enzimei, numită monoxigenază metan solubilă (sMMO), la temperatura camerei atât în ​​formele sale reduse, cât și în cele oxidate. Aceste informații structurale detaliate îi vor ajuta pe cercetători să proiecteze catalizatori eficienți pentru procesele de conversie a metanului în metanol industrial.

„Am reușit să descoperim structura sMMO și să analizăm modul în care mediul a doi atomi de fier se schimbă la locul activ al enzimei și susține cataliza acestei reacții chimice provocatoare”, a declarat autorul Jan Kern, un cercetător în biologie al Berkeley Lab. Procesul „implică ruperea unei legături carbon-hidrogen și introducerea unui oxigen – transformarea unei hidrocarburi într-un alcool. Mai mult decât atât, rezultatele noastre au arătat valoarea utilizării unui laser cu raze X (XFEL) în situații în care cristalografia tradițională nu este posibilă, în acest caz datorită metalelor reactive din centrul enzimei. “

Studiul unor astfel de enzime prin metode tradiționale cu raze X oferă de obicei rezultate inexacte din cauza deteriorării radiațiilor. Folosind XFEL, cercetătorii au reușit să obțină informații structurale exacte despre ambele stări de oxidare.

Bacteriile care metabolizează metanul (metanotrofe) se găsesc în sol și în medii acvatice cu oxigen puțin sau deloc. În aceste habitate anaerobe, bacteriile joacă un rol critic în calitate de reciclatori de carbon; transformă metanul (CH4) în cele mai utile molecule de care depind ele și alte organisme.

Referință: “Structura XFEL de înaltă rezoluție a complexului metan monoxigenază a complexului hidroxilazei solubile cu componenta sa de reglementare la temperatura ambiantă în două state de oxidare” de Vivek Srinivas, Rahul Banerjee, Hugo Lebrette, Jugo A Lereti, -Sik Kim, Cindy C. Pham, Sheraz Gul, Kyle D. Sutherlin, Asmit Bhowmick, Juliane John, Esra Bozkurt, Thomas Fransson, Pierre Aller, Agata Butryn, Isabel Bogacz, Philipp Simon, Stephen Keable, Alexander Britz, Kensuke Tono, Kyung Sook Kim, Sang-Youn Park, Sang Jae Lee, Jaehyun Park, Roberto Alonso-Mori, Franklin D. Fuller, Alexander Batyuk, Aaron S. Brewster, Uwe Bergmann, Nicholas K. Sauter, Allen M. Orville, Vittal K. Yachandra, Junko Yano, John D . Lipscomb, Jan Kern și Martin Högbom, 20 iulie 2020, Jurnalul American Chemical Society.
DOI: 10.1021 / jacs.0c05613

Această cercetare a fost o colaborare între oamenii de știință de la Berkeley Lab, Universitatea din Minnesota, Universitatea din Stockholm, SLAC și Sursa de lumină diamantată.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Mișcări ale electronilor de ceas în interiorul unui atom: viteza obturatorului de o milionime dintr-o miliardime de secundă

Reprezentarea artistică a experimentului. Întârzierea inerentă între emisia celor două tipuri de electroni duce la o elipsă caracteristică în datele analizate. În...

Materialul nou poate proteja mai bine soldații, sportivii și șoferii de șoc, impact și explozii

Soldații, sportivii și șoferii pot face viața mai sigură datorită unui nou proces care ar putea duce la o protecție mai eficientă și reutilizabilă...

A fost găsit cel mai vechi loc de înmormântare uman din Africa – un copil a fost îngropat în urmă cu 78.000 de ani

Vedere generală a zonei peșterii Panga ya Saidi. Observați săparea șanțului unde a fost deschisă înmormântarea. Credit: Muhammad Javad Shoaee Descoperirea celui mai...

Se preconizează că speciile non-native vor crește cu 36% în întreaga lume până în 2050

Gâscă egipteană (Alopochen aegyptiaca) originară din Africa și stabilită acum în Europa Centrală și de Vest. Credit: profesorul Tim Blackburn, UCL Se preconizează că...

Visele noastre pot fi ciudate

Această ilustrație reflectă supra-ipoteza creierului, care susține că calitatea redusă și halucinantă a viselor nu este o greșeală, ci o trăsătură particulară, deoarece ajută...

Newsletter

Subscribe to stay updated.