Enzym s provozní teplotou vřící vody  
I dlouho známé horké prameny doposud ukrývají překvapivá tajemství.

 

Zvětšit obrázek
V severozápadní částí Nevady je menší přírodní rezervace Gerlach Hot Springs Park. Kredit: Google Earth

V západoamerickém státě Nevada, v údolí pod Žulovými vrchy (Granite Mountains) se nachází Gerlach Hot Springs Park – přírodní rezervace Gerlachšské horké prameny. Gerlach, podle něhož byl park pojmenován, není jako na Slovensku nějakým štítem tamějšího pohoří, nýbrž blízké malé městečko. Protože přírodní vývěry vřící vody jsou domovem extrémofilních mikroorganismů, je tato lokalita častým cílem záviděníhodných terénních výprav mikrobiologů. Není divu, že se jim v takovém pro život netypickém prostředí podaří čas od času objevit něco, co se v přírodě v jiných biotopech nevyskytuje. Časopis Nature Communications zveřejnil článek, v němž tým vědců z University of California v Berkeley a University of Maryland referuje o schopnostech tří druhů archebakterií žijících v horkých pramenech parku Hot Springs rozložit dlouhý polysacharidový řetězec celulózy na její základní stavební prvky – na molekuly glukózy. Na tom by nebylo nic zvláštního, dělají to i klasické bakterie (ne ze skupiny archea) v trávicím ústrojí býložravců, nebo i některých druhů hmyzu.  Jenže studované termofily si celulózu z rostlinného odpadu rozkládají ve vřící vodě. Na to ale potřebují enzym – celulázu, jenž běžný není. Polysacharid na molekuly monosacharidu štěpí nejúčinněji při teplotě 109 °C.  A to je nejvyšší hodnota, jaké byla ve skupině všech známých celuláz potvrzena.

Zvětšit obrázek
Geotermální jezírko s teplotou vody 94 °C . Kredit: J. Graham, University of Maryland

 

Léčku na extrémofilní archebakterie vědci vytvořili jednoduše tím, že sedimenty na dně u vývěrů vody s teplotou 95 °C posypali drcenou sušenou ozdobnicí – gigantickou travinou, která se začala vysévat jako jedna ze surovin pro výrobu biopaliv.  Pak v kalu pátrali po hodujících mikrobech a podařilo se jim je objevit hned v prvním vzorku. Biologové pak identifikovali příslušný gen kódující celulázu, prozkoumali její strukturu, aby odhalili odlišnosti od jiných členů příslušné rodiny enzymů.

 

Výsledky nejen obohacují znalosti o obdivuhodných schopnostech mikroorganizmů přizpůsobit se téměř jakémukoliv prostředí na povrchu planety, ale s velkou pravděpodobností budou mít i praktický význam. Gen kódující „horkomilný“ enzym bude bezpochyby zajímat genové inženýry a jeho produkt, celuláza, biotechnology. Pokud se totiž výroba biopaliv bude považovat za perspektivní, geneticky modifikované mikroorganizmy, které budou biomasu rychle rozkládat a zároveň odolají zvýšeným teplotám, případně chemicky změněnému prostředí, se stanou pro efektivní produkci nenahraditelnými. 

 

 

Zdroj:  News Center, University of California, Berkeley

Datum: 06.07.2011 14:05
Tisk článku

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

Diskuze:

Drobná chybka

Ján Osuský,2011-07-06 23:06:45

"Granite Mountains, max. 8974 m", asi nebude správne. Možno to malo byť v stopách (feet). Inak pekný článok. Aha, a pod vrchom Gerlach je aj dedina Gerlachov, ale možno to naozaj je len náhoda :-)

Odpovědět




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