Nowe badania: jak archeony wykorzystują wodór do energii z potencjałem dla zielonych technologii

WarsawNaukowcy z całego świata odkryli, w jaki sposób prastare mikroorganizmy znane jako archeony wytwarzają energię. Wykorzystują do tego celu gaz wodorowy. Odkrycie to zostało opublikowane w czasopiśmie Cell. Badania były prowadzone przez naukowców z Biomedicine Discovery Institute na Uniwersytecie Monash, w tym przez profesora Chrisa Greeninga, profesor Jill Banfield i dr. Boba Leunga.

Archeony są małymi organizmami, które istnieją na Ziemi od dwóch miliardów lat. Żyją w bardzo surowych warunkach, takich jak gorące źródła i głębinowe wywierzyska. Stanowią jedną z trzech głównych grup życia, obok eukariontów i bakterii.

Kluczowe ustalenia zespołu to:

Archeony korzystają z wodoru do produkcji energii. Zarówno pochłaniają, jak i wytwarzają wodór. Dzięki temu procesowi mogą przetrwać w trudnych warunkach środowiskowych. Wykorzystują unikalne enzymy zwane [FeFe]-hydrogenazami. Enzymy te są zarazem najmniejsze i najbardziej złożone w swojej kategorii.

Dr Leung wyjaśnił, że ludzie mogliby wykorzystać tę wiedzę do stworzenia ekonomii przyjaznej dla środowiska. Zauważył, że naukowcy rozważają wodór jako źródło energii i wskazał, że Archaea wykorzystują wodór od miliarda lat. Biotechnolodzy mogliby wykorzystać tę zdolność do przemysłowej produkcji wodoru.

Naukowcy są zdania, że eukarionty, takie jak ludzie, pochodzą od dawnych archeonów. Te prastare mikroorganizmy połączyły się z bakteriami poprzez wymianę wodoru. Profesor Greening stwierdził, że ich odkrycia pomagają lepiej zrozumieć, jak ten proces doprowadził do powstania wszystkich eukariontów, w tym ludzi.

Zobacz również:

Wczoraj · 23:18

Powrót słoni morskich: ze skraju wymarcia do tysiąca

Zespół przeanalizował genomy tysięcy archeonów, poszukując enzymów wytwarzających wodór. Dodatkowo stworzyli te enzymy w laboratorium, aby zbadać ich właściwości. Odkryli, że niektóre archeony korzystają z nietypowych rodzajów enzymów nazywanych [FeFe]-hydrogenazami.

Naukowcy wcześniej uważali, że te enzymy występują tylko u eukariotów i bakterii. Jednakże zespół odkrył je po raz pierwszy u archeonów. Te enzymy mają różne kształty i pełnią rozmaite funkcje.

Archeony z tymi enzymami odkryto w trudnych środowiskach, takich jak gorące źródła, złoża ropy naftowej i głębiny morskie. Badania wskazują, że archeony posiadają najmniejsze i najbardziej złożone enzymy wykorzystujące wodór.

Te odkrycia mogą mieć różnorodne zastosowania. Na przykład, mogą pomóc w biologicznej produkcji wodoru na potrzeby przemysłowe. Profesor Greening zauważył, że przemysł wykorzystuje kosztowne metody chemiczne do użycia wodoru, podczas gdy metody biologiczne mogą być bardzo efektywne i trwałe. Zastanawia się, czy możemy przyswoić te biologiczne metody, aby efektywniej wykorzystywać wodór.

Archeony to starożytne organizmy, które mają znaczące zastosowanie w biotechnologii. Nadal budzą zainteresowanie wśród naukowców i mogą doprowadzić do nowych odkryć.