Οι ερευνητές ανακαλύπτουν μοναδική ιδιότητα του κρίσιμου ενζύμου που παράγει μεθάνιο

Μόριο μεθανίου

Το μεθάνιο είναι ένα σημαντικό αέριο θερμοκηπίου που συμβάλλει στο 20% περίπου του φαινομένου του θερμοκηπίου, το οποίο συμβάλλει στη θέρμανση της γης.

Το μεθάνιο προέρχεται τόσο από γεωλογικές πηγές όσο και από βιολογικές πηγές, μεταξύ άλλων από μια ομάδα μικροοργανισμών που ονομάζονται μεθανογόνα. Αυτοί οι μικροσκοπικοί μικροοργανισμοί, που είναι μέλη της επικράτειας των Αρχαιοβακτηρίων που σήμερα ονομάζονται Αρχαία, παράγουν μεθάνιο ως παραπροϊόν του μεταβολισμού τους. Δισεκατομμύρια τόνοι μεθανίου παράγονται από τα μεθανογόνα κάθε χρόνο που βρίσκονται τόσο στα έλη όσο και στον πεπτικό σωλήνα φυτοφάγων ζώων αλλά και ανθρώπων.

Έρευνα σε αυστραλιανά πρόβατα για την παραγωγή εκπνεόμενου μεθανίου (2001)

Τα μεθανιογόνα έχουν το ένζυμο που ονομάζεται αναγωγάση του μεθυλο-συνενζύμου Μ ή το MCR, το οποίο είναι το μόνο ένζυμο που παράγει μεθάνιο. Είναι κρίσιμο τόσο για την παραγωγή όσο και για την κατανάλωση μεθανίου.

Μια απροσδόκητη ανακάλυψη έδωσε στους επιστήμονες μεγαλύτερη κατανόηση του σημαντικού αυτού ενζύμου που παράγει μεθάνιο. Μια ομάδα ερευνητών στο Ινστιτούτο Γονιδιωματικής Βιολογίας του Πανεπιστημίου του Ιλλινόις, στο Urbana-Champaign, δημοσίευσε ένα άρθρο στο eLife που περιγράφει τα ευρήματά τους στο MCR.

"Αυτό είναι ένα εξαιρετικά σημαντικό ένζυμο", δήλωσε ο καθηγητής της Μοριακής και Κυτταρικής Βιολογίας William Metcalf, συν-συγγραφέας του άρθρου και επικεφαλής του θέματος του IGB Mining Microbial Genomes (MMG). "Θα έλεγα ότι είναι ένα από τα σημαντικότερα ένζυμα στη γη για τον κύκλο άνθρακα ".

Το MCR έχει επίσης κάποιες ασυνήθιστες ιδιότητες. Σε αντίθεση με τα περισσότερα ένζυμα, το MCR έχει μια σειρά τροποποιήσεων που αλλάζουν τα αμινοξέα του ενζύμου. Αυτές οι τροποποιήσεις πιστεύονταν προηγουμένως ότι ήταν απαραίτητες για τις λειτουργίες του ενζύμου.

Όμως, ο Douglas Mitchell, καθηγητής της χημείας και μέλος της σχολής του MMG στο IGB, σκέφτηκε διαφορετικά. Αυτός και το ερευνητικό του εργαστήριο είχαν μελετήσει μια τάξη μορίων που είχαν μία από τις τροποποιήσεις που είναι επίσης παρούσες στο MCR. Εξήγησαν πώς έγινε αυτή η τροποποίηση και προέβλεψαν ότι ο ενζυματικός μηχανισμός που χρησιμοποιείται για να τροποποιήσει το MCR στα μεθανογόνα ήταν ο ίδιος μηχανισμός που χρησιμοποιείται για την παρασκευή αντιβιοτικών και βακτηρίων.

Πηγή και Περισσότερα στο: Phys.org : Researchers discover unique property of critical methane-producing enzyme
Εικόνες: 
Δοκιμάζοντας αυστραλιανά πρόβατα για την παραγωγή εκπνεόμενου μεθανίου (2001): Credit : By CSIRO, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=35456977

Η σύγχρονη έρευνα στη ΧΗΜΕΊΑ