Vita biofilmer växer på gruvtunnelväggar när gammalt grundvatten sipprar från hål i berggrunden nästan en mil djupt i Sanford Underground Research Facility. Kredit:University of Oklahoma
Ett forskargrupp från University of Oklahoma, ledd av professor Lee Krumholz, studerar metankrävande mikrober från extrema miljöer som kan konstrueras om för industriella tillämpningar, såsom biologiskt nedbrytbar plast och elektricitet. OU:s roll i samarbetsstudien med South Dakota School of Mines and Technology och Montana State University är att samla mikrobiella prover från extrema miljöplatser och extrahera DNA och RNA för att bestämma den mikrobiella samhällssammansättningen och de mikrobiella aktiviteter som avser metankonsumtion.
"Vårt arbete är att isolera och odla nya mikroorganismer från extrema miljöer som har unika förmågor och kan oxidera metan, "sa Krumholz." Detta kommer sannolikt att vara nya bakteriearter som inte tidigare har dokumenterats eller studerats. "
Krumholz, en professor vid OU:s Mewbourne College of Earth and Energy och College of Arts and Sciences, är OU:s huvudutredare som övervakar teammedlemmarna Amy Callaghan, docent i mikrobiologi och växtbiologi; Andrew Elwood Madden, docent i geologi och geofysik; och Krithivasan Sankaranarayanan, biträdande professor i mikrobiologi och växtbiologi, i deras försök att samla in och analysera prover från tre platser:(1) Zodletone Spring i sydvästra Oklahoma, 120 miles från Oklahoma City; (2) en tidigare guldgruva, Sanford Underground Research Facility i South Dakota; och (3) Yellowstone National Park i Montana.
OU-teamet kommer att analysera grundvatten från alla tre platserna för att bestämma mängden metan och verksamheten hos metanoxiderande bakterier. SURF -miljön ligger nästan en mil under marken i ett fast och ovanligt bergsystem där mikrober fortfarande kan leva. Grundvattnet innehåller både näringsämnen och produkter från dessa mikroorganismer. I Yellowstone, de termiska miljöerna kan vara extremt sura med temperaturer som närmar sig de som begränsar mikrobiellt liv. Zodletone -våren har höga metanhalter, och OU -forskare har övervakat den mikrobiella aktiviteten under en tid.
Denna forskning kommer också att hjälpa forskare att förstå den klimatologiska effekten av metan, en potent växthusgas, som det produceras och konsumeras på dessa platser. South Dakota School of Mines and Technology utvecklar nya verktyg på molekylär nivå till metanoxidationskapaciteten hos vissa mikroorganismer. Montana State University är intresserad av att utveckla aspekter av tidigare utvecklade biofilmer som kan appliceras på nya organismer för industriella tillämpningar eller biprodukter.
Krumholz planerar att utveckla ett sommarprogram för att utvidga vetenskap, teknologi, ingenjörs- och matematikutbildning till indianstudenter. Detta program kommer att ge studenter och gymnasieelever tillgång till forskningsanläggningar och expertis inom detta projekt. Cirka 10 till 20 studenter från stamhögskolor kommer att delta i ett veckors program som kommer att innebära klassrumsföreläsningar och en primär tonvikt på fält- och laboratoriestudier.