Dosud neznámá bakterie žijící z metanu je kandidátem na život na planetách bez kyslíku  
Fotosyntéza je mechanismus, kterým rostliny produkují kyslík. Nyní vědci odhalili anaerobní bakterii, která dává za pravdu teorii, že mikroorganismy si produkovali svůj vlastní kyslík dlouho předtím, než evoluce na Zemi dospěla k fotosyntéze.



 

Zvětšit obrázek
Methylomirabilis oxyfera dokáže přežít v bahně bez kyslíku, kde jiné mikroorganismy využívající metan hynou. (Kredit: DR L. STANNARD, UCT / SCIENCE PHOTO LIBRARY)

Dánsko-německo-australský kolektiv objevil mikroba, který si sám vyrábí kyslík. Je to čtvrtý z dosud zjištěných způsobů produkce kyslíku v přírodě. Těmi ostatními jsou fotosyntéza, při které se kyslík stává odpadním produktem, tvorba kyslíku v buňce bakteriemi z chlorátů  (ClO3– a ClO4– ) a enzymatická přeměna reaktivních kyslíkatých sloučenin.  

 

 

 
Mike Jetten, mikrobiolog z Radboud University Nijmegen (Nizozemí)

Mikrob, prozatímně nazvaný Methylomirabilis oxyfera, byl nalezen v sedimentu nizozemských kanálů. Odpadní kaly jsou chudé na kyslík a přežije v nich jen málo bakterií. Jedna z nich byla známa jako NC10 bakterie. Byla nalezena již dříve v australských jeskyních v oblasti Planiny Nullarbor. Vědci usoudili, že tento organismus  rozkládá metan a dusitany na oxid uhličitý. Udělali s mikrobem  pokus, při němž mu umožnili konzumovat jen označený dusík a kyslík (izotopy). Pak sledovali, co bude z komůrky s kolonií těchto bakterií vycházet. Tento odpad, produkty metabolismu, jim prozradil, že organismy spořádávají metan a produkují kyslík a to biochemickým procesem, o němž jsme dosud neměli ani tušení. Když tyto potvůrky mají dostatek dusičnanů, metan je nezajímá. Když jim v prostředí dopřáli dusitany, mikrobi začali využívat metan a uvolňovali dusík. Podle všeho dochází k produkci dusíku a kyslíku ze dvou molekul oxidu dusného, který pochází z dusitanů.  Kyslík v tomto případě využívají ke  zpracování metanu (přeměnou na vodu a oxid uhličitý) a to jim umožňuje získat energii. Dusík se při tomto procesu stává odpadním produktem. Enzym a nebo enzymy, které zde popsanou cestou pomáhají tomuto extrémofilu přežít v odpadech bez kyslíku, jsou zatím neznámé (možná půjde o enzym nitric oxide dismutáza).


 
Zatím se vědcům nepodařilo kultivovat  bakterie NC10 v čisté kultuře, což není nic neobvyklého protože mnoho bakterií žije v přírodě ve složitých vzájemných vztazích a u extrémofilů jde o často pozorovaný jev. Proto také jsou vědci schopni nově objevený organismus množit v bioreaktoru jen ve společnosti dalších bakterií. To jim ale nebrání, aby následně rekonstruovali jejich přítomnost z DNA, kterou toto společenství  produkuje. Z tohoto „mixu“  již sestavili celý genom nové bakterie. Rovněž zkoumají proteiny, které je tento genom schopen produkovat. Analýza nejexprimovanějších genů a jejich sekvencí vedla k závěru, že musí jít o enzym produkující kyslík. Zatím to ale vědci nebyli schopni jinou metodou dokázat.
Členka výzkumného týmu Katharina Ettwigová to komentuje slovy „…produkují stovky proteinů a každý z nich je na tento enzym kandidátem.“

 

 
Nizozemské kanály nejsou samy, kde se Methylomirabilis oxyfera daří. Vyskytuje se v jeskyních na Planině Nullarbor.


Jiné ze zjištěných genetických sekvencí dokládají, že organismus má některé metabolické dráhy stejné s dalšími již známými bakteriemi, včetně těch, které mají v popisu práce živit se metanem v prostředí, kde je kyslíku dostatek.
V článku publikovaném v časopisu Nature vědci vyslovují názor, že touto nově odhalenou metabolickou cestou mohli mikroorganismy produkovat a využívat kyslík v době, kdy Země měla v atmosféru především z metanu..  To ale otvírá cestu fantazii, protože tímto se prakticky rozšiřuje možnost existence života i na planety, které kyslík nemají.
 

Datum: 26.03.2010 09:03
Tisk článku

Nový přehled biologie - Rosypal Stanislav
 
 
cena původní: 980 Kč
cena: 980 Kč
Nový přehled biologie
Rosypal Stanislav
Související články:

Armani – podivní trpaslíci z Železné hory     Autor: Stanislav Mihulka (15.05.2010)



Diskuze:




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni














Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace