エタンを食べる古細菌の代謝の謎を解き明かす新研究

Tokyo海洋の下では、天然の要因がアルカンを放出します。アルカンは、汚染を引き起こし、地球温暖化に寄与する物質です。しかし、これらの地域には特別な微生物が生息しており、フィルターのように働いています。彼らはこれらのアルカンを食べ、空気や水に入るのを防いでいます。ここではエタンが2番目に多く見られるアルカンです。マックス・プランク海洋微生物研究所の新しい研究は、これらの微生物がエタンをどのように処理するかについて、以前考えられていた無酸素下の化学反応の理解を覆すような洞察を提供しています。

この研究では、特定の微生物がエタンを分解する新しい方法を発見しました。以前は、微生物が電子を移動させるためにフェレドキシンというタンパク質を用いてアルカンを二酸化炭素に変換すると信じられていました。しかし、DNA解析により、エタンを代謝できる古細菌にはこの伝統的なプロセスに必要な酵素がないことが示されました。代わりに、彼らはF420という分子を用いる異なる方法を使っています。

研究にはいくつかの重要な発見が記されている。

• 新しい酵素経路: エタン酸化に関与する酵素は、F₄₂₀を電子受容体として使用するための追加のタンパク質サブユニットを組み込んでいます。
• 代謝の再編成: この発見は、嫌気性代謝におけるこれまでの常識を覆す代謝の柔軟性を示しています。
• 微生物間の電子移動: このプロセスは、微生物間での電子移動を含み、これらのコンソーシアにおける共通の原則として硫酸塩の還元を行う可能性があります。

関連記事:

昨日 · 23:07

謎の「ゼブラ」信号の解明：クラブ星雲パルサーの新理論を発表

これらの研究結果は重要です。微生物はF420を利用して、細胞呼吸を効率化させ、炭素循環に寄与している可能性があります。この適応は、栄養の乏しい深海のアルカン湧出域で生き残るための進化的な利点を与えているかもしれません。

微生物の生命は複雑で多様であり、地球上で何十億年にもわたって存在してきました。これらの微生物を研究することは、炭素循環の理解だけでなく、バイオテクノロジーや環境管理への利用可能性のためにも重要です。研究によると、モデル生物に頼ることは知識を制限する可能性があり、実験的な研究によって微生物の機能に関する驚くべき重要な詳細が明らかになることがあります。