Paano mabawasan ang greenhouse gas? Mga tip mula sa mga microbes na kumakain ng methane

Ang mga bakteryang nakakain ng methane ay nangyayari sa matinding mga kapaligiran, tulad ng aktibong geothermal hot spring.

Ang mga advanced na diskarte sa X-ray ay nagbibigay ng mga pananaw sa isang bacterial enzyme na nagpapalit ng methane gas sa likidong gasolina.

Natukoy ng mga mananaliksik ang istraktura ng isang natatanging enzyme na gumagawa ng isang uri ng bacteria na nakakain ng methane na nagpapalit ng isang greenhouse gas sa methanol – isang lubos na maraming nalalaman likidong gasolina at sangkap ng isang pang-industriya na produkto.

Ang kanilang bagong pag-aaral, nai-publish sa Journal ng American Chemical Society, ang unang nag-uulat ng istraktura ng isang enzyme na tinatawag na natutunaw na methane monooxygenase (sMMO) sa temperatura ng kuwarto sa parehong nabawasan at na-oxidized na form. Ang detalyadong impormasyong ito sa istruktura ay makakatulong sa mga siyentista na mag-disenyo ng mahusay na mga catalista para sa pang-industriya na methane hanggang sa mga proseso ng pagbabago ng methanol.

“Nakita namin ang istraktura ng sMMO at kung paano nagbabago ang kapaligiran ng dalawang mga atomo ng bakal sa aktibong lugar ng enzyme at sinusuportahan ang catalysis ng mapaghamong reaksyong kemikal na ito,” sabi ni Jan Kern, isang biological scientist sa Berkeley Lab. Ang proseso ay “nagsasangkot ng pagsira ng carbon-hydrogen bond at pagpapakilala ng oxygen – ang pag-convert ng isang hydrocarbon sa isang alkohol. Bilang karagdagan, ipinakita ng aming mga resulta ang kahalagahan ng paggamit ng isang libreng electron X-ray laser (XFEL) sa mga sitwasyon kung saan hindi posible ang tradisyunal na crystallography, sa kasong ito dahil sa mga reaktibo na metal sa gitna ng enzyme. “

Ang pag-aaral ng mga enzyme na ito sa pamamagitan ng tradisyunal na pamamaraan ng X-ray ay karaniwang nagbibigay ng hindi tamang resulta dahil sa pinsala sa radiation. Gamit ang XFEL, nakakuha ang mga siyentipiko ng tumpak na impormasyon sa istruktura sa dalawang estado ng oksihenasyon.

Ang bakterya na nag-metabolize ng methane (methanotrophs) ay matatagpuan sa mga kapaligiran sa lupa at nabubuhay sa tubig na halos wala sa oxygen na nilalaman. Sa mga anaerobic na tirahan na ito, ang bakterya ay may mahalagang papel sa mga recycler ng carbon; binago nila ang methane (CH4) sa mas kapaki-pakinabang na mga molekula kung saan sila at iba pang mga organismo ay umaasa.

Sanggunian: “Istraktura ng isang mataas na resolusyon na natutunaw na XFEL ng methane-monooxygenase at hydroxylase na may sangkap na pang-regulasyon sa temperatura ng paligid sa dalawang estado ng oksihenasyon”, ni Vivek Srinivas, Rahul Banerjee, Hugo Lebrette, Jason C. Jones, Oskar Aurelius, In -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 at Martin Högbom, 20 Hulyo 2020, Journal ng American Chemical Society.
DOI: 10.1021 / jacs.0c05613

Ang pananaliksik na ito ay resulta ng pakikipagtulungan sa pagitan ng mga siyentista mula sa Berkeley Lab, ang Unibersidad ng Minnesota, Stockholm University, at SLAC Pinagmulan ng ilaw na brilyante.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang paglulunsad ng NASA Walnops rocket ay makikita sa East America

Mapa ng visibility ng Kinnet-X. Kredito: NASA A. Mission upang tuklasin ang transportasyon sa kalawakan gamit ang enerhiya a NASA Ang rocket na tunog...

Bakit kaya mahirap magamot ang COVID-19? Isang Komprehensibong Pagsuri sa Alam Namin

Lumalagong Mga Punto ng Katibayan ng Hindi Karaniwang Nakakahawang Profile Isang komprehensibong pagsusuri ng alam namin COVID-19 at kung paano ito gumagana ay nagmumungkahi na...

Nakikita ng NASA ang mga alon sa ibabaw ng dagat [Video]

Ang mga alon sa loob, o mga papasok na alon, ay maaaring umabot ng daan-daang mga paa sa ibaba ng ibabaw ng karagatan, ngunit...

Mga Kamangha-manghang Dinosauro na Naghahanap ng Kadiliman

Muling pagbuo ng Shuvuuia deserti artist. Kredito: Viktor Radermaker Ang maliit na dinosauro na nakatira sa disyerto ng Shuvuuia ay may natatanging paningin at...

Ang “Molecular glue” ay nagdaragdag ng kahusayan at ginagawang mas maaasahan ang pereskite solar cells sa paglipas ng panahon

Ginamit ng mga mananaliksik ang self-assemble na solong-layer na "molekular na pandikit" upang patigasin ang mga interface sa pereskite solar cells upang gawing mas...

Newsletter

Subscribe to stay updated.