Как архей Methanoliparia в одиночку нефть поедает

23.12.2021 От Геннадий 0
Суперадгезивные бактерии

Подземные нефтяные месторождения на суше и в море являются домом для микроорганизмов, которые используют нефть в качестве источника энергии и пищи, превращая ее в метан. До недавнего времени считалось, что это преобразование возможно только в сложной командной работе между различными организмами: определенными бактериями и, как правило, двумя партнерами из архей. Теперь исследователям удалось вырастить архея под названием Methanoliparia из отстойника нефтедобывающего предприятия, которое само справляется с этой сложной реакцией.

Ферменты на всякий случай

Этот «чудо-микроб» расщепляет масло на метан (CH 4 ) и диоксид углерода (CO 2 ). «Метанолипария — это гибридное существо, которое сочетает в себе свойства разложителя нефти и метаногена, то есть производителя метана», — объясняет автор исследования Гюнтер Вегенер из Института морской микробиологии Макса Планка и MARUM — Центра наук о морской среде в Бременском университете.

Теперь, когда исследователям удалось культивировать эти микроорганизмы в лаборатории, они смогли подробно изучить основные процессы. Они обнаружили, что его генетический состав дает Methanoliparia уникальные возможности.

«В своих генах он несет в себе схемы ферментов, которые могут активировать и разлагать различные углеводороды. Кроме того, он также имеет полный комплект зубчатой ​​передачи производителя метана », — говорит Вегенер.

Новый путь метаногенеза

клетки Methanoliparia

Изображение с эпифлуоресцентного микроскопа: клетки Methanoliparia (зеленые) из лабораторных культур. Капля масла, которую колонизируют археи, может иметь красноватое свечение. Красные точки отображают редкие бактерии, присутствующие в культуре.
КРЕДИТ: Рафаэль Ласо-Перес / Институт морской микробиологии Макса Планка; Источник: Чжоу и др., Nature, 2021 г.

В своих лабораторных культурах исследователи предлагали микробам различные виды пищи и использовали множество различных методов, чтобы внимательно следить за тем, как Methanoliparia борется с этим. Что было особенно удивительно, так это то, что этот археон активировал все различные углеводороды одним и тем же ферментом.

«Пока у нас есть только культивируемые археи, которые питаются короткоцепочечными углеводородами, такими как этан или бутан. Methanoliparia, с другой стороны, предпочитает тяжелую нефть с ее длинноцепочечными соединениями », — говорит соавтор Рафаэль Ласо-Перес, который сейчас работает в Национальном центре биотехнологии Испании (CNB). «Метаногенные микробы, которые напрямую используют длинноцепочечные углеводороды — мы не знали, что они существуют до сих пор. Даже сложные углеводороды с кольцевыми или ароматическими структурами не слишком громоздки для Methanoliparia,по крайней мере, если они связаны хотя бы с одной более длинной углеродной цепью. Это означает, что помимо других наших захватывающих результатов мы также обнаружили ранее совершенно неизвестный путь метаногенеза».

Обнаруживается от нефтяного резервуара до глубокого моря

Клетки Methanoliparia, культивируемые для настоящего исследования, происходят из одного из крупнейших нефтяных месторождений Китая, нефтяного месторождения Шэнли. Однако генетический анализ показывает, что эти микробы распространены по всему миру, вплоть до морских глубин.

«Наши результаты содержат совершенно новое понимание добычи нефти в подземных нефтяных коллекторах. Как широкое распространение этих организмов, так и потенциальное промышленное применение делают эту область исследований интересной в ближайшие годы », — заключает Вегенер.

(Visited 1 times, 1 visits today)