Ученые раскрыли, как морская бактерия превращает углерод в топливо
Ученые из Гарвардской медицинской школы изучили, как цианобактерии — одноклеточные организмы, обитающие в океане — перерабатывают углерод. Эти бактерии ответственны за 40% углерода в углеродном цикле Земли.
Мини-фабрики внутри клетки
Цианобактерии создают внутри себя структуры в форме футбольного мяча — карбоксисомы. Эти фабрики поглощают CO2 и превращают его в сахар, который бактерии используют для производства энергии.
Удивительная организованность
Исследователи обнаружили, что бактерии строят карбоксисомы в количестве, пропорциональном их размеру, и равномерно распределяют их по всей длине клетки. Это пространственная организация повышает эффективность переработки углерода.
Белок-режиссер
За эту организацию отвечает единственный белок — parA. Он действует как распорядитель, выстраивая карбоксисомы в аккуратный ряд. Когда ученые "отключили" способность бактерии производить parA, распределение карбоксисом стало хаотичным. Такие бактерии перерабатывали на 50% меньше углерода и были менее жизнеспособны.
Значение для биотехнологий
Понимание этого механизма может помочь в создании "дизайнерских" бактерий для производства углеродно-нейтрального топлива, например, биодизеля или водорода. Оболочка карбоксисомы, блокирующая кислород, может быть использована для защиты чувствительных к кислороду ферментов, производящих водород.
Исследование, проведенное под руководством профессора Памелы Сильвер, было опубликовано 5 марта в журнале Science.