Новые микробы, питающиеся этаном, обнаружены у гидротермальных источников

Исследователи из Института морской микробиологии Макса Планка в Бремене обнаружили микроба, который питается этаном у глубоководных гидротермальных источников. С долей до 15% этан является вторым по распространённости компонентом природного газа. Исследователям также удалось культивировать этого микроба в лаборатории. Примечательно, что механизм, с помощью которого он расщепляет этан, является обратимым. В будущем эти микробы можно будет использовать для производства этана в качестве источника энергии. Исследование опубликовано в журнале mBio.

Жизнь в экстремальных условиях

Исследовательская группа под руководством Гюнтера Вегенера обнаружила ранее неизвестный микроорганизм на дне Калифорнийского залива в бассейне Гуаймас на глубине 2000 метров. "Бассейн Гуаймас — это естественная лаборатория, кишащая новыми видами", — сказал Вегенер. Ответственны за это необычайное разнообразие горячие флюиды, извергающиеся со дна океана.

Разложение природного газа в команде

Некоторые компоненты природного газа, такие как пропан или бутан, могут расщепляться бактериями самостоятельно. Однако для разложения основных компонентов природного газа — метана и этана — требуется консорциум из двух организмов: архей, которые расщепляют газ, и бактерий, которые связывают высвобождаемые электроны с сульфатом. Изучение биохимических процессов в таких консорциумах до сих пор было чрезвычайно сложным, так как эти организмы растут очень медленно, делясь раз в несколько месяцев.

Впервые в лабораторной культуре

С новыми консорциумами, разлагающими этан, ситуация иная. "Эти консорциумы растут гораздо быстрее", — сообщил аспирант Седрик Хан. Клетки удваиваются каждую неделю. "Таким образом, у нас теперь достаточно биомассы для обширного анализа. Например, мы смогли идентифицировать ключевые межклеточные промежуточные продукты деградации этана. Также мы представляем первый полный геном археи, разлагающей природный газ".

Новооткрытая архея получила название Ethanoperedens thermophilum ("теплолюбивый пожиратель этана"). Её бактерии-партнёры уже известны по другим консорциумам.

Археи также могут превращать углекислый газ в этан

Исследователи также обнаружили, что деградация этана этим микробом обратима. Таким образом, родственники Ethanoperedens могли бы производить этан из углекислого газа. Команда Вегенера теперь ищет такие организмы. Кроме того, в сотрудничестве с коллегами они планируют превратить микробов, производящих метан, в производителей этана.

"Мы пока не готовы понять все этапы деградации этана", — сказал Рафаэль Ласо Перес. — "Сейчас мы исследуем, как Ethanoperedens может работать так эффективно. Если мы поймём его трюки, мы сможем культивировать в лаборатории новые археи, которые можно будет использовать для получения ресурсов, которые в настоящее время приходится извлекать из природного газа".

Обнаруженные микробы значимы для глобального углеродного цикла двумя способами: они используют этан в глубинах океана, предотвращая его попадание в атмосферу, и могут предложить промышленности решение для сокращения выбросов углерода. "До этого ещё далеко, — сказал Вегенер. — Но мы продолжаем наши исследования. Одно мы знаем точно: нам не стоит недооценивать самых маленьких обитателей моря".