Bakterier kan lagra extra resurser för de magra tiderna. Det är lite som att hålla en spargris eller bära ett reservbatteri. En viktig reserv är känd som cyanofycingranulat, som först uppmärksammades av en italiensk vetenskapsman för cirka 150 år sedan. Han såg stora, mörka fläckar i cellerna hos de blågröna alger (cyanobakterier) han studerade utan att förstå vare sig vad de var eller deras syfte. Sedan dess, forskare har insett att cyanofycin gjordes av en naturlig grön biopolymer, att bakterier använder det som ett lager av kväve och energi, och att det kan ha många biotekniska tillämpningar. De har försökt att producera stora mängder cyanofycin genom att lägga enzymet som gör det (känd som cyanofycinsyntetas) i allt från E. coli till tobak, men utan att kunna göra tillräckligt mycket av det för att vara mycket användbart.

Nu, genom att kombinera två banbrytande tekniker, kryo-elektronmikroskopi (vid McGill's Facility for Electron Microscopy Research) och röntgenkristallografi, McGill-forskare har, för första gången, kunnat se det aktiva enzymet i aktion.

"Hittills har forskare inte kunnat förstå hur bakterieceller lagrar kväve i cyanofycin, helt enkelt för att de inte kunde se enzymet i aktion, säger Martin Schmeing, en professor vid McGills institution för biokemi och seniorförfattare på en nyligen publicerad artikel om ämnet i Naturens kemiska biologi . "Genom att sammanfoga 3D-bilder av enzymet på jobbet till en film, vi kunde se hur tre olika strukturella enheter (eller domäner), gick samman för att skapa cyanofycinsyntetas. Det är ett överraskande och mycket elegant exempel på en naturlig biomaskin."

Nästa steg i forskningen innebär att titta på de andra enzymer som används i hela biosyntes- och nedbrytningscykeln av cyanofycin. När forskarna väl kan se dem i aktion, detta skulle potentiellt ge dem en fullständig strukturell förståelse för de processer som är involverade och skulle tillåta dem att ta reda på hur man turboladdar celler för att göra enorma mängder cyanofycin och relaterade polymerer för deras bioteknikapplikationer för gröna polymerer, såsom i biologiskt nedbrytbara vattenavhärdare och antiskalningsmedel eller i skapandet av värmekänsliga nanovesiklar för användning i riktad läkemedelsleverans.