Nieuwe studie: Wetenschappers ontdekken hoe archaea energie opwekken met waterstofgas

AmsterdamWetenschappers van over de hele wereld hebben ontdekt hoe oude microben, archaea genaamd, energie opwekken. Dit doen ze door gebruik te maken van waterstofgas. Deze ontdekking is gepubliceerd in het tijdschrift Cell. Het onderzoek werd geleid door wetenschappers van het Monash University Biomedicine Discovery Institute, waaronder Professor Chris Greening, Professor Jill Banfield en Dr. Bob Leung.

Archaea zijn kleine organismen die al twee miljard jaar op Aarde bestaan. Ze leven in zeer extreme omgevingen zoals hete bronnen en diepzeevulkanen. Ze vormen een van de drie hoofdgroepen van het leven, samen met eukaryoten en bacteriën.

De belangrijkste bevindingen van het team zijn:

• Archaea gebruiken waterstofgas om energie te maken.
• Ze verbruiken en produceren waterstof.
• Deze methode stelt hen in staat te overleven in vijandige omgevingen.
• Ze gebruiken unieke enzymen genaamd [FeFe]-hydrogenases.
• Deze enzymen zijn zowel de kleinste als de meest complexe in hun soort.

Dr. Leung legde uit dat mensen deze kennis zouden kunnen benutten voor een milieuvriendelijke economie. Hij zei dat wetenschappers waterstof als energiebron overwegen en wees erop dat Archaea al een miljard jaar waterstof gebruiken. Biotechnologen zouden deze eigenschap kunnen benutten om waterstof op industriële schaal te produceren.

Wetenschappers denken dat eukaryoten, zoals mensen, zijn ontstaan uit oude archaea. Deze primitieve micro-organismen gingen een symbiose aan met bacteriën door hydrogen uit te wisselen. Professor Greening verklaarde dat hun bevindingen ons beter helpen begrijpen hoe dit proces heeft geleid tot alle eukaryoten, waaronder mensen.

Lees ook:

Vandaag · 03:13

Uitdagingen bij start biomaterialenbedrijf: onverwachte hindernissen

Het team bestudeerde de genomen van duizenden archaea. Ze onderzochten ook de enzymen die waterstof produceren en maakten deze enzymen in het laboratorium om hun eigenschappen te onderzoeken. Ze ontdekten dat sommige archaea ongebruikelijke typen enzymen genaamd [FeFe]-hydrogenasen gebruiken.

Wetenschappers dachten vroeger dat deze enzymen alleen bij eukaryoten en bacteriën voorkwamen. Het team heeft ze echter voor het eerst ook in archaea aangetroffen. Deze enzymen hebben verschillende vormen en functies.

Archaea met deze enzymen werden gevonden op harde plekken zoals heetwaterbronnen, olievoorraden en diep in de zee. Onderzoeken tonen aan dat archaea de kleinste en meest complexe waterstof-gebruikende enzymen hebben.

Deze ontdekkingen kunnen op verschillende manieren nuttig zijn. Ze zouden bijvoorbeeld kunnen helpen bij de biologische productie van waterstof voor industrieel gebruik. Professor Greening merkte op dat de industrie dure chemische methoden gebruikt om waterstof te benutten, maar biologische methoden zouden zeer efficiënt en robuust kunnen zijn. Hij vraagt zich af of we deze biologische methoden kunnen toepassen om waterstof beter te benutten.

Archaea zijn oeroude micro-organismen en zeer nuttig in de biotechnologie. Ze blijven de interesse van wetenschappers wekken en kunnen mogelijk tot nieuwe ontdekkingen leiden.