Ny forskning: upptäckter om hur etanätande arkeer påverkar kolcykeln i havet

StockholmUnder havsytan frigörs alkaner från naturliga källor, ämnen som orsakar föroreningar och bidrar till global uppvärmning. Dessa områden är dock hem för speciella mikrober som fungerar som filter. De konsumerar dessa alkaner och hindrar dem från att nå luft och vatten. Etan är den näst vanligaste alkanen här. Ny forskning från Max Planck-institutet för maritim mikrobiologi ger oss en bättre förståelse för hur dessa små organismer bearbetar etan, vilket utmanar tidigare uppfattningar om hur kemiska reaktioner sker utan syre.

Denna studie har upptäckt ett nytt sätt på vilket vissa mikroorganismer bryter ner etan. Tidigare trodde man att mikrober använde ett protein som heter ferredoxin för att omvandla alkaner till koldioxid genom att överföra elektroner. Men DNA-analyser har visat att de arkéer som kan metabolisera etan saknar de nödvändiga enzymerna för denna traditionella process. Istället använder de en annan metod som involverar en molekyl kallad F420.

Studien presenterar flera viktiga resultat:

• Ny enzymväg: Enzymerna som deltar i oxidation av etan innehåller en extra proteinenhet, vilket möjliggör användning av F₄₂₀ som elektronacceptor.
• Metabolisk omprogrammering: Denna upptäckt visar en metabolisk flexibilitet som utmanar tidigare uppfattningar om anaerob metabolism.
• Mellan-mikrobiell elektronöverföring: Processen innefattar troligen elektronöverföring mellan mikrober, där sulfat reduceras som en gemensam princip i dessa konsortier.

Läs också:

Idag · 04:07

Astrofysiker löser gåtan bakom den mystiska zebrasingalen från Krabbnebulosans pulsar

Dessa upptäckter är betydelsefulla. Mikroberna använder F420 för att möjligen göra sin cellandning mer effektiv, vilket hjälper dem att delta i kolcykeln. Denna anpassning kan ge dem en evolutionär fördel och möjliggör överlevnad i de näringsfattiga områdena runt djuphavens alkansippror.

Mikrobiellt liv är både komplext och mångsidigt och har funnits på jorden i miljarder år. Att studera dessa mikroorganismer är viktigt, inte bara för att förstå kolcykeln utan också för deras potential inom bioteknik och miljöförvaltning. Forskningen visar att beroende av modellorganismer kan begränsa vår kunskap, och att experimentell forskning kan avslöja överraskande och betydelsefulla detaljer om hur mikrober fungerar.