Ферментный анализ раскрывает, как микробы регулируют баланс метана

Исследование микробиологов Мартейна Виссинка и Корнелии Вельте из Университета Радбауда помогает понять, как микроорганизмы регулируют баланс метана. Учёные детально показали, как работает метан-преобразующий фермент (MCR). Их статья опубликована в журнале Nature Communications.

Метан — мощный парниковый газ, более чем в 25 раз сильнее углекислого газа. Чтобы ограничить его выбросы, исследователи изучили фермент MCR, который определяет, будет ли метан высвобождаться в воздух или перерабатываться в CO₂ в микроорганизмах.

О конкретных изучаемых микроорганизмах (ANME) было известно мало, так как их сложно культивировать в лаборатории. До сих пор была изучена только одна структура MCR, полученная из микробного мата, собранного в Чёрном море.

«Поскольку и потребляющие метан (ANME), и производящие его микроорганизмы (метаногены) зависят от MCR, мы задались вопросом, функционируют ли они одинаково в обоих направлениях цикла метана», — говорит руководитель проекта Тристан Вагнер из Института морской микробиологии Макса Планка в Бремене.

«Чтобы понять различия между MCR у ANME и метаногенов, нам нужно было изображение фермента». Исследователи из Университета Радбауда предоставили MCR из двух разных пресноводных образцов.

В этих обогащённых культурах учёные из Университета Радбауда и Национального музея естественных наук в Мадриде проанализировали микробные сообщества, что выявило присутствие MCR.

Последующий анализ показал, что MCR как из пресноводных, так и из морских ANME были очень похожи на MCR у метаногенов, несмотря на метаболические различия. «Фермент MCR участвует как в производстве, так и в потреблении метана, работая лишь в противоположных направлениях», — объясняет Вельте.

Это исследование подчёркивает важность понимания ферментов в их естественном контексте. «Зная точно, как это работает, мы можем лучше понять естественный фильтр метана», — заключает Вельте. «Если мы лучше поймём этот фильтр, мы сможем использовать его в будущем, например, для сокращения выбросов парниковых газов в отходах».