Трећи облик живота производи енергију на ‘изванредан’ начин, откривају научници: СциенцеАлерт

Како свет прелази на зелени водоник и друге обновљиве изворе енергије, научници су открили да археје – Трећи облик живота После бактерија и еукариота – они производе енергију користећи гас водоник и „радикалне“ ензиме милијардама година.

Конкретно, међународни тим истраживача открио је да је најмање девет типова АнтикуеДомен једноћелијских организама којима недостају структуре везане за унутрашње мембране, они производе водоник користећи ензиме за које се сматра да су присутни само у друга два облика живота.

Схватили су да археје не само да имају мање ензиме који користе водоник у поређењу са бактеријама и ЕукариотиАли његови ензими за потрошњу и производњу водоника су такође најкомплекснији до сада.

Чини се да су ови мали, али моћни ензими омогућили архејама да преживе и напредују у неким од најнепријатељских окружења на Земљи где има мало или нимало кисеоника.

„Људи су тек недавно почели да размишљају о коришћењу водоника као извора енергије, али археје то раде милијарду година. Он каже Бок Ман Леонг, микробиолог са Универзитета Монасх у Аустралији који је ко-водио студију.

„Биотехнолози сада имају прилику да преузму инспирацију из ових археја да синтетички производе водоник.“

Водоник је најзаступљенији елемент у универзуму Користи се широм света За производњу ђубрива и других хемикалија, прераду минерала, прераду хране и пречишћавање горива.

Али будућност водоника лежи у складиштењу енергије и производњи челика, који се може производити без емисија Ако се користи обновљива енергија За претварање супстанци као што је вода у гас водоник.

Микроорганизми Производња и ослобађање гасовитог водоника (Х₂) У сасвим друге сврхе, углавном да се отарасе вишка електрона произведених током ФерментацијаТо је процес у коме организми извлаче енергију из угљених хидрата као што су шећери без кисеоника.

Ензими који се користе за конзумирање или производњу Х₂ Цаллед Хидрогеназаи по први пут су свеобухватно испитани преко дрвета живота Пре само осам година. Од тада се број познатих микробних врста драматично повећао, посебно археја, које се крију у екстремним срединама, као што су топли извори, вулкани и дубокоморски отвори.

Међутим, већина археја је позната само по деловима њиховог генетског кода који се налазе у овим срединама, а многе нису култивисане у лабораторији јер је то превише тешко учинити.

Дакле, Цхрис Греенинг, микробиолог са Универзитета Монасх, и његове колеге су тражили део који кодира ген за једну врсту хидрогеназе брзог дејства. [FeFe] хидрогеназе, у више од 2.300 група археолошких врста наведених у глобалној бази података.

Затим су задужили Гоогле-ов АлпхаФолд2 да предвиди структуру кодираних ензима и изрази те ензиме у… цоли бактерије Бактерије, да би потврдиле да су ови гени заиста функционални, произвеле су хидрогеназе способне да катализују реакције водоника у свом сурогат домаћину.

„Наши налази нас доносе корак ближе разумевању како је овај кључни процес довео до настанка свих еукариота, укључујући људе. Он каже.

Еукариоти су живи организми чије ћелије садрже језгро и органеле везане за мембрану, као што су митохондрије и друге корисне ћелијске фабрике.

Сматра се да су сви еукариоти настали спајањем анаеробних археја са бактеријама које су их прогутале пре милијарди година. Друга ендосимбиоза, много касније, изнедрила је претка биљака, са хлоропластима.

Греенинг, Леунг и њихове колеге су пронашли генетска упутства за [FeFe] Хидрогеназе у девет археалних фила потврдиле су да су оне заиста активне у тим микроорганизмима, што их чини три од три домена живота који користе ове врсте ензима за производњу водоника.

Али за разлику од бактерија и еукариота, даље анализе су показале да археје састављају „изузетне хибридне комплексе“ како би задовољиле своје потребе за производњом водоника, спајајући две врсте хидрогеназа заједно.

„Ови резултати откривају нове метаболичке адаптације за археје, поједностављујући Х₂ Катализатори развоја биотехнологије и изненађујуће испреплетена еволуциона историја између два главна Х₂Тим „Метаболички ензими“. Напишите у њихов папир.

Међутим, многи од каталогизираних генома археја анализираних у овој студији су некомплетни, а ко зна колико још врста тек треба да буде откривено.

Археје вероватно имају и друге генијалне начине производње енергије које још нисмо открили.

Истраживање је објављено у мобилни.