Kredit:DOI:10.1073/pnas.2111682118
Mikrobiell produktion av metan från organiskt material är en väsentlig process i den globala kolkretsloppet och en viktig källa till förnybar energi. Denna naturliga process bygger på en samverkan mellan olika typer av mikroorganismer:de fermenterande bakterierna och de metanproducerande arkéerna. Den förra omvandlar så kallade primära jäsningsprodukter från biomassanedbrytning, inklusive fettsyror i mellanprodukter som ättiksyra, formate eller H 2 .
Specialiserade arkéer kan sedan bilda metan från dem. Den syntrofiska interaktionen mellan fermenterande bakterier och metanogena arkéer är avgörande för den globalt relevanta omvandlingen av biomassa till metan. Dock, forskare har ännu inte kunnat klargöra hur oxidationen av mättade fettsyror kan kopplas till den termodynamiskt extremt ogynnsamma minskningen av CO 2 till metan och hur en sådan process kan möjliggöra tillväxt av båda inblandade mikroorganismer. En forskargrupp från universitetet i Freiburg, tekniska universitetet i Darmstadt och universitetet i Bern i Schweiz ledda av prof. dr. Matthias Boll från Institute of Biology II vid universitetet i Freiburg har nu kunnat avslöja ett avgörande steg i denna process:de hittade den saknade enzymatiska länken och dess funktion, vilket gör metanbildning från fettsyror spårbar ur energisynpunkt. Forskarna publicerade sina resultat i tidskriften Förfaranden från National Academy of Sciences .
Studie om oxidoreduktas
Forskarna undersökte ett tidigare okarakteriserat membranbundet oxidoreduktas (EMO) från den jäsande bakterien Syntrophus aciditrophicus. De gav biokemiska bevis för att hem-b-kofaktorerna för detta membranbundna oxidoreduktas och en modifierad kinon med perfekt matchade redoxpotentialer är huvudaktörerna i denna mikrobiella process. Bioinformatiska analyser tyder också på att dessa oxidoreduktaser är brett distribuerade i prokaryoter, organismer som bakterier och arkéer vars celler saknar kärna. "Resultaten stänger inte bara vår kunskapslucka om omvandling av biomassa till metan, " Boll förklarar. "Vi kan dessutom identifiera EMOs som tidigare förbisedda nyckelkomponenter i lipidmetabolism i den stora majoriteten av alla mikroorganismer."
